环境噪音测试仪的设计.doc

课 程 设 计 课程名称 测控电路 课题名称 环境噪音测试仪的设计 专 业 测控技术与仪器 班 级 1302 学 号 201301200204 姓 名 翟富祥 指导老师 黄峰、徐谦、余晓霏、李亚 2016年6月20日 电气信息学院 课程设计任务书 课题名称 环境噪音测试仪的设计 姓 名 翟富祥 专业 测控技术 班级 1302 学号 04 指导老师 黄峰 课程设计时间 2016年6月20日-2016年6月26日（17周） 教研室意见 意见： 审核人： 一、任务及要求 1）设计一个噪音测试仪，量程为0~100dB（也可以选择其它量程），分辨率10dB； 2）采用LED数码管显示测量值，具有“保持（HOLD）”功能和“启动（START）”按键。 设计要求： 1）安装、调试电路，记录调零、定标的数据，并对漂移（零漂、温漂）、重复性、线性度等参数进行测试、分析。 2）进行系统的方案设计； 3）要绘制原理框图，绘制原理电路； 4）要有必要的计算及元件选择说明； 5）如果采用单片机，必需绘制软件流程图； 6）写出课程设计报告。报告中应包括原理框图、参数曲线分析、操作方法、测控流程等，调试过程中遇到的问题，改进方法和总结体会。 7）答辩。 二、进度安排 周一：集中布置课程设计任务和相关事宜，查资料确定系统总体方案。 周二～周三：完成硬件电路设计 周四～周五：设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。 三、参考资料 1.测控电路（第2版），张国雄，机械工业出版社.2006。 2.模拟电子技术基础（第2版），童诗白，高等教育出版社.1988。 3. 传感器原理及应用（第2版），王化祥，天津大学出版社.1999。 4. 中国传感器网站 / 目 录 第1章设计任务设计要求1 第2章 系统方案设计2 2.1设计思路2 2.2 整体程序框图2 第3章 系统硬件电路设计3 3.1 时钟复位电路3.2 放大电路3 3.3 V/F转换电路4 3.4 数码管显示电路5 第4章 统软件设计7 4.1 频率与声压级检测算法7 4.2 总程序流程图7 4.3查表子程序8 4.4 显示子程序9 第5章 总结10 参考文献 11 附录 环境噪音测试仪电路图2 第1章 设计任务及要求 1.1 设计任务 本课题要求设计一个环境噪音测试仪，具体要求： 1）量程为0~100dB（也可以选择其它量程），分辨率10dB； 2）采用LED数码管显示测量值，具有“保持（HOLD）”功能和“启动（START）”按键。 1.2 设计要求 1）安装、调试电路，记录调零、定标的数据，并对漂移（零漂、温漂）、重复性、线性度等参数进行测试、分析。 2）进行系统的方案设计； 3）要绘制原理框图，绘制原理电路； 4）要有必要的计算及元件选择说明； 5）如果采用单片机，必需绘制软件流程图； 6）写出课程设计报告。报告中应包括原理框图、参数曲线分析、操作方法、测控流程等，调试过程中遇到的问题，改进方法和总结体会。 第2章 系统方案设计 2.1 设计思路 根据课题要求，需要由数码管显示噪音测量值，具有“保持（HOLD）”功能和“启动（START）”按键。并通过按键进行复位。本设计采用AT89C51系列单片机作为控制芯片，并主要由时钟复位电路模块、数码管显示电路模块和声音放大电路模块和转换电路模块四部分组成。 2.2 整体程序框图 图2.1 整体程序框图 第3章 系统硬件电路设计 3.1 时钟复位电路 本设计采用的是按键上电复位电路。单片机89C51的复位电路由电阻，电容和复位开关组成，其复位端为第9脚。当按下复位开关后，第9脚的电压由原来的低电平变为高电平，使单片机实现复位操作。也就是当该端子上保持两个机器周期的高水平时，可对89C51单片机实现复位操作。 时钟电路：时钟电路是由电容C4、C5和12MHz的晶振组成，接在单片机的第18和19脚(即XTAL1和XTAL2端)。因其采用的是振荡频率12MHz的晶振，所以其软件的一个机器周期为1us。电路如图3.1所示 图3.1 时钟复位电路 3.2 放大电路 音频放大电路的作用主要是将信号处理器发送过来的信号功率放大，使其信号的功率达到设计要求。对该部分电路的要求是输出功率大。通过比较发现LM386集成电路使用简单，基本没有外围器件，而且它还有体积小、电源范围宽、外接元件少、电压增益可调整、频率响应好、输出功率大、总谐波失真小等优点。因此本课题选用LM386来组成音频功率放大电路。LM386的引脚图如图3.2所示。 图3.2 LM386引脚图 因为声音传声器输出的电压信号非常微弱，只有毫伏级，为了能更好的采集到信号数据