噪音测试仪设计-课程设计

西华大学课程设计说明书噪音测试仪设计摘要：本文提出了一个噪音测试仪的设计方案，此测试仪能将外界噪声经过传声器转换成电信号。由运放LM324构成三级放大电路，峰值检波网络输出直流电平反应了噪声声压的大小。由LM331构成电压/频率转换电路，输出的频率信号变成TTL电平送给单片机的T0管脚，作为T0的计数脉冲。系统的核心部分是单片机AT89C51，其3.5引脚接入NE555构成的定时器输出的方波，通过T1中断去控制T0定时计数。从T0端输入的计数脉冲频率即反应了所测声压大小。最后经CC4511译码再驱动三位LED数码管显示。本设计的优点是电路简单、精度较高、实用性较强。关键词：噪声测试仪，传声器，电压/频率，AT89C51，LEDAbstract:Thispaperpresentsadesignofnoisetester,thistestercanoutsidenoisethroughthemicrophoneintoelectricalsignals.PosedbythethreeopampLM324amplifier,peakdetectornetworkoutputDClevelresponsetothesizeofthenoisesoundpressure.ConstitutedbytheLM331V/Fconverter,theoutputfrequencysignalintoaTTLleveltogivethemicrocontrollerT0pincountastheT0pulse.CoreofthesystemisthemicrocontrollerAT89C51,the3.5pinaccessNE555timeroutputconsistingofasquarewave,throughtheT1T0timerinterrupttocontrolthecount.T0-endedinputcountfromthepulsefrequencythatreflectsthesizeofthemeasuredsoundpressure.CC4511decodingandthendrivethefinalthreebytheLEDdigitaldisplay.Thisdesignhastheadvantageofsimplecircuit,highprecisionandstrongpracticability.Keywords:Noisetester,microphone,V/F,AT89C51,LED西华大学课程设计说明书第I页目录1前言................................................................................................................................................................................12整体方案设计................................................................................................................................................................22.1方案论证................................................................................................................................................................22.2方案比较................................................................................................................................................................33单元模块设计................................................................................................................................................................43.1驻极体传声器.........................................................................................................................................................43.2集成四运放LM324..................................................................................................................................................43.3峰值检波电路.........................................................................................................................................................53.4LM331频率电压转换器..........................................................................................................................................63.5NE555构成的方波输出电路..................................................................................................................................73.6CC4511译码驱动电路............................................................................................................................................83.7七段发光二极管数码管.........................................................................................................................................94软件设计......................................................................................................................................................................105系统技术指标及精度和误差分析..............................................................................................................................126结论..............................................................................................................................................................................137设计小结......................................................................................................................................................................148参考文献......................................................................................................................................................................15附录1：电路总图...........................................................................................................................................................16附录2：电路仿真图.......................................................................................................................................................17附录3：软件代码...........................................................................................................................................................18西华大学课程设计说明书第1页1前言随着工业生产、交通运输、城市建筑的发展，以及人口密度的增加，家庭设施（音响、空调、电视机等）的增多，环境噪声日益严重，它已成为污染人类社会环境的一大公害。噪声具有局部性、暂时性和多发性的特点。噪声不仅会影响听力，而且还对人的心血管系统、神经系统、内分泌系统产生不利影响，所以有人称噪声为“致人死命的慢性毒药”。噪声污染是影响较大的环境污染之一，较高分贝的噪音甚至会对人的耳膜造成严重的损伤，致使失聪等。噪声一向为人们所厌恶。但是，随着现代科学技术的发展，人们也能利用噪声造福人类，例如利用噪声除草、发电、制冷、除尘、克敌、诊病、有源消声等等。环境噪声监测，是人类提高生活质量，加强环境保护的一个重要环节，在各大城市的繁华街区和居民区，已有大型环境噪声显示器竖立街头。但目前国内的便携式噪声测试仪，多为价格昂贵的进口专用设备，除卫生、计量等环保专业部门拥有外，无法作为民用品推广普及。本文介绍一种以89C51单片机为核心，采用V／F转换技术构成的低成本、便携式数字显示环境噪声测量仪，此仪器的包括传声器模块、集成运放LM324模块、峰值检波电路模块、LM331频率电压转换器模块及单片机设计软件部分。此仪器工作稳定、性能良好，经校验定标后能满足一般民用需要，可广泛应用于工矿企业、机关、学校等需要对环境噪声进行测量和控制的场合。西华大学课程设计说明书第2页2整体方案设计整体思路是：将外界噪声经过传声器转换成电信号。由运放LM32