基于單片機(jī)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)論文

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1、基于單片機(jī)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文第1章緒論11.1課題產(chǎn)生的背景11.2有關(guān)噪聲的基礎(chǔ)知識(shí)61.2.1振動(dòng)與聲61.2.2聲波方程81.2.3聲壓級(jí)測(cè)量機(jī)理91.2.4噪聲簡(jiǎn)介101.3噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)現(xiàn)狀121.4本課題的主要任務(wù)及意義131.4.1設(shè)計(jì)任務(wù)131.4.2課題意義141.4.3論文內(nèi)容安排14第2章噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)152.1噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)任務(wù)分析152.2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案152.3軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案17第3章噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)193.1傳聲器193.2信號(hào)放大器213.3交直流轉(zhuǎn)換電路的設(shè)

2、計(jì)233.3.1有效值檢測(cè)電路AD536233.3.2AD536輔助電路的設(shè)計(jì)253.4電壓-頻率轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)25III3.4.1LM331263.4.2電壓-頻率變換器283.5單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)293.5.1單片機(jī)的選擇293.5.2單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)313.6顯示及指示電路的設(shè)計(jì)353.6.1顯示電路的設(shè)計(jì)353.6.2指示電路的設(shè)計(jì)37第4章噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)384.1噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案384.2系統(tǒng)內(nèi)部RAM的分配394.3中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)404.3.1T0中斷子程序的設(shè)計(jì)414.3.2T1中斷子程序

3、的設(shè)計(jì)424.4查表子程序434.5顯示子程序454.6指示范圍子程序46第5章系統(tǒng)調(diào)試與分析485.1調(diào)試分析的一般過(guò)程485.2硬件調(diào)試485.3軟件調(diào)試495.4噪聲監(jiān)測(cè)器的系統(tǒng)調(diào)試505.5調(diào)試故障及原因分析515.6測(cè)試結(jié)果分析52結(jié)論53社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析54參考文獻(xiàn)55致謝57附錄Ⅰ噪聲監(jiān)測(cè)器硬件系統(tǒng)原理圖58附錄Ⅱ噪聲監(jiān)測(cè)器軟件程序清單59III附錄Ⅲ噪聲檢測(cè)儀元器件清單68IIIIII沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-35-沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章緒論1.1課題產(chǎn)生的背景噪聲即噪音。是一類引起人煩

4、躁、或音量過(guò)強(qiáng)而危害人體健康的聲音。噪聲通常是指那些難聽(tīng)的，令人厭煩的聲音。噪音的波形是雜亂無(wú)章的。從環(huán)境保護(hù)的角度看，凡是影響人們正常學(xué)習(xí)，工作和休息的聲音凡是人們?cè)谀承﹫?chǎng)合“不需要的聲音”，都統(tǒng)稱為噪聲。如機(jī)器的轟鳴聲，各種交通工具的馬達(dá)聲、鳴笛聲，人的嘈雜聲及各種突發(fā)的聲響等，均稱為噪聲。噪聲污染屬于感覺(jué)公害，它與人們的主觀意愿有關(guān)，與人們的生活狀態(tài)有關(guān)，因而它具有與其他公害不同的特點(diǎn)。噪音污染主要來(lái)源于交通運(yùn)輸、車輛鳴笛、工業(yè)噪音、建筑施工、社會(huì)噪音如音樂(lè)廳、高音喇叭、早市和人的大聲說(shuō)話等。環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)，是人類提高生活

5、質(zhì)量，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在各大城市的繁華街區(qū)和居民區(qū)，已有大型環(huán)境噪聲顯示器豎立街頭。但目前國(guó)內(nèi)的便攜式噪聲測(cè)試儀，多為價(jià)格昂貴的進(jìn)口專用設(shè)備，除衛(wèi)生、計(jì)量等環(huán)保專業(yè)部門擁有外，無(wú)法作為民用品推廣普及。本文介紹一種以89C52單片機(jī)為核心，采用V/F轉(zhuǎn)換技術(shù)構(gòu)成的低成本、便攜式數(shù)字顯示環(huán)境噪聲測(cè)量?jī)x。該儀器工作穩(wěn)定、性能良好，經(jīng)校驗(yàn)定標(biāo)后能滿足一般民用需要，可廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、機(jī)關(guān)學(xué)校等需要對(duì)環(huán)境噪聲進(jìn)行測(cè)量和控制的場(chǎng)合。噪聲測(cè)量一般有如下幾個(gè)方面的目的：測(cè)量聲壓級(jí)以了解噪聲對(duì)環(huán)境的污染情況，檢驗(yàn)噪聲是否符合有關(guān)標(biāo)

6、準(zhǔn)；進(jìn)行噪聲信號(hào)的頻譜分析，以了解噪聲的頻率結(jié)構(gòu)；測(cè)量噪聲源的聲功率或聲功率級(jí)，以客觀了解噪聲源特性。按測(cè)量環(huán)境來(lái)分，噪聲測(cè)量分實(shí)驗(yàn)室測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)煞N。所謂噪聲的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量是指將被測(cè)對(duì)象放在消聲室或混響室中測(cè)量，其測(cè)量的精度比較高。但由于條件的限制，大多情況下只能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。1）噪聲的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量-68-沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行噪聲的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，首先要考慮測(cè)量環(huán)境對(duì)噪聲測(cè)量的影響。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)聲源多，房間大小又有一定限度，為了減小其他噪聲源來(lái)的聲波和反射波的干擾，應(yīng)將傳聲器盡量接近被測(cè)聲源的輻射面，這樣測(cè)出的噪聲源的直

7、達(dá)聲場(chǎng)足夠大，而其他噪聲及反射聲的干擾較小。故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量一般多采用近場(chǎng)測(cè)量法。但測(cè)點(diǎn)位置離聲中心（有時(shí)近似取聲源的幾何中心）r必須大于感興趣頻率的波長(zhǎng)（r>λ=V/f，V為聲速，在空氣中V=340m/s），以忽略近場(chǎng)效應(yīng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，近場(chǎng)范圍通常取1~2倍的聲源特征尺寸。由于現(xiàn)場(chǎng)條件很復(fù)雜，當(dāng)反射和環(huán)境噪聲比較強(qiáng)時(shí)，傳聲器離被測(cè)噪聲源可以適當(dāng)近些；如噪聲源強(qiáng)度太大，則可以把測(cè)點(diǎn)選得遠(yuǎn)一些。測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在被測(cè)對(duì)象的前后左右及頂部，測(cè)點(diǎn)數(shù)目視被測(cè)對(duì)象外形尺寸和聲場(chǎng)特性而定，一般不少于5點(diǎn)，即保證每個(gè)測(cè)量面有一個(gè)測(cè)點(diǎn)，如圖1-1（a）所示

8、。由于聲波是呈圓球狀輻射的，對(duì)于小型機(jī)器也可用半球面作為測(cè)量表面，此時(shí)測(cè)點(diǎn)沿圓周均勻布置，一般為5~6個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)距地面高度為0.45r（r為圓周半徑），如圖1-1（b）所示。測(cè)點(diǎn)2⊙測(cè)點(diǎn)1⊙⊙測(cè)點(diǎn)3測(cè)點(diǎn)6⊙⊙測(cè)點(diǎn)4測(cè)點(diǎn)5⊙(a)長(zhǎng)方形測(cè)量表面(b)半球形測(cè)量表面測(cè)點(diǎn)5⊙測(cè)點(diǎn)