噪音污染毕业设计.docx

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1、1绪论课题产生的背景噪声即噪音，是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。 噪声通常是指那些难听的，令人厌烦的声音。噪音的波形是杂乱无章的。 从环境保护的角度看，凡是影响人们正常学习，工作和休息的声音凡是人 们在某些场合“不需要的声音”，都统称为噪声。如机器的轰鸣声，各种 交通工具的马达声、鸣笛声，人的嘈杂声及各种突发的声响等，均称为噪 声。噪声污染属于感觉公害，它与人们的主观意愿有关，与人们的生活状 态有关，因而它具有与其他公害不同的特点。噪音污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社 会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等。环境噪声监测，是人类提高生活质量，加

2、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 89C52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。该仪器工作稳定、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。噪声测量一般有如下几个方面的目的：测量声压级以了解噪声对环境 的污染情况，检验噪声是否符合有关标准；进行噪声信号的频谱分析，以 了解噪声的频率结构；测量噪声

3、源的声功率或声功率级，以客观了解噪声 源特性。按测量环境来分，噪声测量分实验室测量和现场测量两种。所谓噪声 的实验室测量是指将被测对象放在消声室或混响室中测量，其测量的精度 比较高。但由于条件的限制，大多情况下只能进行现场测量。在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要 地位。首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域：消 防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调 系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应 用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械等设备温度过热检测。温度检 测系统应用十分广阔。温度对日常生活极其重要，晓得

4、温度就有对应的对策，如温度过低注 意防寒等。这就是对温度监测的意义。有关噪声和温度的基础知识振动与声振动与声是紧密相连的，不同的声音就是不同的振动方式，声源体发 生振动会引起四周空气振荡，这种振荡方式就是声波。声音是以声波的形 式进行传递和存在的。声波借助空气向四面八方传播。声波在传播中遇到 障碍物时，它的能量一部分会被障碍物吸收，另一部分会被反射回来。若 在一个封闭的室内，产生的反射声波会被周围的墙壁、天花板和其它障碍 物所吸收和反射，形成一系列逐渐衰减的反射声波。声波是一种机械波，具有纵波一般的波动特性，例如，反射、折射、 绕射、干涉等。机械振动常常引起声波辐射，物体振动时激励着它周围的

5、空气质点振动。由于空气具有可压缩性，在质点的相互作用下，振动物体 周围的空气就交替地产生压缩与膨胀，并且逐渐向外传播而形成声波。声音三要素是：响度、音高、音色。1. 响度响度，又称声强或音量，它表示的是声音能量的强弱程度，主要取决 于声波振幅的大小。声音的响度一般用声压或声强来计量，声压的单位为 帕(Pa)，它与基准声压比值的对数值称为声压级，单位是分贝(dB)。响度是听觉的基础。正常人听觉的强度范围为0dB140dB。固然，超 出人耳的可听频率范围(即频域)的声音，即使响度再大，人耳也听不出来。 但在人耳的可听频域内，若声音弱到或强到一定程度，人耳同样是听不到 的。当声音减弱到人耳刚刚可以听

6、见时，此时的声音强度称为“听阈”。 而当声音增强到使人耳感到疼痛时，这个阈值称为“痛阈”。2. 音高也称音调，表示人耳对声音调子高低的主观感受。客观上音高大小主 要取决于声波基频的高低，频率高则音调高，反之则低，单位用赫兹(Hz) 表示。人耳对响度的感觉有一个从闻阈到痛阈的范围。人耳对频率的感觉同 样有一个从最低可听频率20Hz到最高可听频率别20kHz的范围。音高与频率之间的变化并非线性关系，除了频率之外，音高还与声音 的响度及波形有关。音高的变化与两个频率相对变化的对数成正比。3. 音色音色又称音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。声音波形的基频 所产生的听得最清楚的音称为基音，各次谐波的

7、微小振动所产生的声音称 泛音。单一频率的音称为纯音，具有谐波的音称为复音。声音波形各次谐 波的比例和随时间的衰减大小决定了各种声源的音色特征，其包络是每个 周期波峰间的连线，包络的陡缓影响声音强度的瞬态特性。另外，表征声音的其它物理特性还有：音值，又称音长，是由振动持 续时间的长短决定的。持续的时间长，音则长；反之则短。从以上主观描 述声音的三个主要特征看，人耳的听觉特性并非完全线性。声音传到人的 耳内经处理后，除了基音外，还会产生各种谐音及它们的和音和差音，并 不是所有这些成分都能被感觉。人耳对声音具有接收、选择、分析、判断 响度、音高和音品的功能。根据声音的物理特性还可以分为音质、音长、音

8、强和音高四个要素。温度测量的基本概念温度是石油、化工较为普遍，又相当重要的热工参数之一，是各种物 质的物理、化学变化的重要条件。除石油、化工以外，冶金、电力、国防 等工业中均有温度测量。温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的 某些特性来间接测量，而用来量度物理温度数值的标尺叫温标。它规定了 温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。目前国际上用得最多的 温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。1、华氏温标（F）规定：在标准大气压下，冰的熔点为32度，水的 沸点为212度，中间划分180等分，每等分为华氏1度，符号为F。2、摄氏温标（C）规定：在标准大气压下，

9、冰的融点为零度，水的沸 点为100度，中间划分100等分，每等分为摄氏1度，符号为C。摄氏温度值t和华氏温度值tf有如下关系：t=5/9*（ tf-32） C3、热力学温标：又称开尔文温标，或称绝对温标。它规定分子运动停 止时的温度为绝对零度，记符号为K。声压级测量机理与电压法LED结温测量原理人耳的听阈一般是20m Pa （微帕），痛阈一般是200Pa （帕），其间相 差107倍，这样宽广的声压范围很不易测量，而且人耳对声压的相对变化 的分辨具有非线性特征。因此，声学中常用声压级LP来反映声压的变化，将声压P的声压 级表示成LP 20lg（ P / P0） dB其中，基准量P0为20m Pa

10、。当P= P0时，LP=0dB，而当P=200 Pa时， LP=140dB。用声级计可以测量声压级，采用1kHz纯音输入秒到秒或秒以上，即可 得到真实声压级或平均声压级。考虑到人耳对不同频率的响度感觉，在噪 声测量中，常取40方（phon）等响曲线的反曲线对声压级进行计权校正， 即用A计权网络测得A声级，写成dB（A）。表给出倍频带中心频率与A 声级的校正量之间的关系。表倍频带中心频率与A声级校正量的关系LED热性能的测试首先要测试LED的结温，即工作状态下LED的芯 片的温度。关于LED芯片温度的测试，理论上有多种方法，如红外光谱法、 波长分析法和电压法等等。目前实际使用的是电压法。1995

11、年12月电子 工业联合会/电子工程 设计发展联合会议发布的标准对于电压法测量半 导体结温的原理、方法和要求等都作了详细规范。电压法测量LED结温的主要思想是：特定电流下LED的正向压降Vf 与LED芯片的温度成线性关系,所以只要测试到两个以上温度点的Vf 值,就可以确定该LED电压与温度的关系斜率，即电压温度系数K值，单 位是mV/C。K值可由公式K二虫Vf/虫Tj求得。K值有了，就可以通过 测量实时的Vf值，计算出芯片的温度（结温）Tj。为了减小电压测量带来 的误差,标准规定测量系数K时，两个温度点温差应该大于等于50度。 对于用电压法测量结温的仪器有几个基本的要求：A、电压法测量结温的基础

12、是特定的测试电流下的Vf测量，而LED芯片由 于温度变化带来的电压变化是毫伏级的，所以要求测试仪器对电压测量的 稳定度必须足够高,连续测量的波动幅度应小于1mV。B、这个测试电流必须足够小，以免在测试过程中引起芯片温度变化;但是太 小时会引起电压测量不稳定，有些LED存在匝流体效应会影响Vf测试的 稳定性，所以要求测试 电流不小于IV曲线的拐点位置的电流值。C、由于测试LED结温是在工作条件下进行的，从工作电流（或加热电流）降 到测 试电流的过程必须足够快和稳定,Vf测试的时间也必须足够短，才能 保证测试过程不会引 起结温下降。在测量瞬态和稳态条件的结温的基础上，可以根据下面公式算出LED相应

13、的热阻值：Rja二虫 T/P=【TaTj 】/P其中Ta是系统内参考点的温度（如基板温度），Tj是结温,P是使芯 片发热的功率对于LED可以认为就是LED电功率减去发光功率。由于 LED的封装方式不同，安装使用情况不同，对热阻的定义有差别，测试时需 要相应的支架和夹具配套SEMI的标准中定义了两种热阻值,Rja和Rjb, 其中：Rja是测量在自然对流或强制对流条件下从芯片接面到大气中的热 传导。本课题的主要任务及意义设计任务查阅资料，了解课题背景，了解环境噪声的特点。学习、掌握声压计 的测量机理、传声器测量基本原理。合理选择噪声测量传感器，掌握其测 量原理及应用。学习单片机原理，熟悉单片机系统

14、设计和软件编程。进行 整体方案设计，做出开题报告。进行系统硬件电路设计，包括传声器测量 系统设计、单片机系统硬件设计。审查后，焊接或在面包板上搭接电路。 编写程序，仿真调试。仿真调试通过后，固化程序，脱离开发系统运行。 在实验室进行环境模拟，测试系统，完成系统联调。课题意义噪声是日常生活中常见的物理现象。在大多数情况下，噪声是有害的。 噪声在生理和心理上也会危害人类的健康，因而已被列入需要控制的危害 之一。但噪声也有可以被利用的一面。无论是利用噪声还是防止噪声，都必须确定其量值。在长期的科学研 究和工程实践中已逐步形成了一门较完整的噪声工程学科，可供进行理论 计算和分析。但这些毕竟还是建立在简

15、化和近似的数学模型上，还必须用 试验和测量技术进行验证。随着现代工业和现代科学技术的发展，对各种 仪器设备提出了低噪声的要求，需要进行噪声的分析与设计，并通过实验 来验证，改进设计。总之，噪声的测量不仅在噪声研究领域里占有重要的 地位，而且已经广泛应用于各个领域。温度是日常生活中重要的一部分，温度的高低直接影响人体的健康。所以对温度的监测是生活中的一项指标。2噪声和温度监测系统的总体方案设计噪声和温度监测系统任务分析本设计的任务是要完成基于单片机的环境噪声和温度监测仪的设计系 统，它的主要是设计以单片机为核心、采用V/F转换技术的便携式环境噪 声和温度测量仪，实现环境噪声和温度的实时测量和LE

16、D数字显示，给出 噪声和温度的大致指示。基于本次任务，该设计方案由硬件和软件两部分组成。噪声和温度测 量仪的硬件电路系统，包括噪声和温度信号的转换、放大、交直流转换与 电压、频率转换电路以及单片机系统的硬件电路、LED显示电路等。软件 部分主要是用单片机语言编程，实现对信号的采集、转换及显示。在遵循 软硬件相结合的原则下，先进行硬件电路的计，再进行软件编程，进行模 块化设计，并对各模块进行调试，最后进行软硬件联合调试和故障的排除。软件系统设计方案环境噪声和温度测量系统的软件采用模块化设计，由主程序、中断服 务程序、查表子程序和显示子程序组成。各程序模块的流程图如图所示。 在图中xi表示读取的计

17、数值，i从0开始。主程序处于循环工作状态，主要完成定时/计数器和中断系统的初始 化，并循环调用查表和显示子程序。值得指出的是，查表程序程序实现了 计数值向声压、温压级的转换。为了提高系统的抗干扰能力，除了需要在硬件上采取相应的措施外， 软件上采用冗余设计法即重复重要的指令，未用空间设置操作指令，以防 止程序跳飞而死机。中断入口(a)主程序(b)中断服务程序显示子程序入口(d)显示子程序(c)查表子程序图噪声和温度监测系统的软件流程图单片机系统的设计单片机的选择单片机自从问世以来，它一直是工业检测、控制应用的主角。市场上 常用的单片机有Intel公司的MCS-51系列，日本松下公司的MN6800

18、系列 等。其中，MCS-51由于单片机应用系统具有体积小，可靠性高，功能强， 价格低等特点，很容易形成产品而更受青睐。89C52是由北京集成电路中心（BIDC）设计，由美国的Atmel公司生 产八位单片机。它是一种低功耗高性能的具有8K字节可电气烧录及可擦除 的程序ROM的八位CMOS单片机。该器件是用高密度、非易丢失存储技术制 造并且与国际工业标准80C51单片机指令系统和引脚完全兼容。本系统采用CPU为89C52的单片机，89C52本身带有8K的内存储器， 可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上，比以往惯用的 8031CPU外加EPROM为核心的单片机系统在硬件上具有更加简单、方便等

19、 优点，而且完全兼容MCS-51系列单片机的所有功能。89C52管脚图如图所 示。下面介绍89C52的主要管脚功能如下：pi. o ri. 1 pi. / Pl. 3 Fl.4 Pl. b Pl. 6 Fl. 7 EJUPI) RSDP3.0 TaDF j. 1 TTHTKh 2 INTiP3. 3 TOFj.4WP3. 6 声 Fj. 7 NTAT.2 ETALI VS5S9CD2VCCPO. 0PO. 1pn. 2ro. 3FO. 4pn. rro. 6FO. 771A/YPPALE/r ROCFSEW图89C52管脚图VCC（40）:电源+5V； VSS（20）:接地；P0 口（32-3

20、9）：双向 I/O 口，既可作低8位地址和8位数据总线使用，也可作普通I/O 口； P3 口 （10-17）:多用途端口，既可作普通I/O 口，也可按每位定义的第二功能 操作；P2 口（21-28）:既可作高8位地址总线，也可作普通I/O 口； P1口（1-8）：准双向通用I/O 口; RST（9）:复位信号输入端；ALE/PROG： 地址锁存信号输出端；PSEN：内外程序存储器选择线；XTAL1 （19）和XTAL2 （18）:外接石英晶体振荡器。由于本课题的需要用到单片机内部的计数器和定时器，所以在这里有 必要介绍定时器/计数器的工作原理。首先，先看看定时器/计数器的结构 图:T1 (P3

21、, 5)T0CP3.4)定 FT#TO(8DH)8BH)THLTHD TLO 0 70NTJ NT。(P3. 3)(P3. 2)ICON (88Hmi aTM)D图定时器/计数器的结构原理图从上面定时器/计数器的结构图中可以看出，16位的定时/计数器分别 由两个8位专用寄存器组成，即：T0由TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1 构成。其访问地址依次为8AH-8DH。每个寄存器均可单独访问。这些寄存 器是用于存放定时或计数初值的。此外，其内部还有一个8位的定时器方 式寄存器TMOD和一个8位的定时控制寄存器TCON。这些寄存器之间是通 过内部总线和控制逻辑电路连接起来的。TMOD主要是用于选

22、定定时器的工 作方式；TCON主要是用于控制定时器的启动停止，此外TCON还可以保存 T0、T1的溢出和中断标志。当定时器工作在计数方式时，外部事件通过引脚T0O或T1（）输入。 当定时器/计数器为计数工作方式时，通过引脚T0和T1对外部信号计数， 外部脉冲的上升沿将触发计数。计数器在每个机器周期的S5P2期间采样引 脚输入电平。若一个机器周期采样值为0,下一个机器周期采样值为1,则 计数器加1。此后的机器周期S3P1期间，新的计数值装入计数器。所以检 测一个由0至1的跳变需要两个机器周期，由于本课题所利用的是计数器 T0、定时器T1，并且是工作在工作方式1。所以以下重点介绍工作方式1 的特点

23、。工作方式1是16位的计数器，由TLX作为高8位和THX作为低八位。 由于计数器为16位，其计数范围最大。当启动TX前，TLX和THX装入计 数初值，当TLX计满后，向THX进位，当计数器计数达到0FFFF后，再计 一个数，则计数器产生溢出中断，向CPU请求中断，在中断程序时THX和 TLX需重新装入初值，以便中断返回后重新开始计数。所以，工作方式1 是一种需重装初值的计数器。由于这种方式，计数范围大，所以在计较大 数据时可采用这种工作方式。鉴于本课题的实际情况在此课题T0用来对外部脉冲计数，而T1用来做内 部定时器，即每个机器周期产生一个计数脉冲，可以用来实现等待计时功 能。3噪声和温度监测

24、系统的软件设计研制一台智能仪器是一个复杂的过程，这一过程包括分析仪表的功能 要求和拟定总体设计方案，确定硬件结构和软件算法，研制逻辑电路和编 制程序，以及仪表的调试和性能的测试等等。软件的设计应遵循结构化设 计原则，在总体概况设计的基础上进行具体的详细设计，功能分解，模块 划分，细化软件层次，优化软件结构，以达到模块功能的独立性，执行的 高效性。总之，设计的程序应该达到可读性，可理解性，可维护性，有效 性，可修改性。噪声和温度监测系统的软件设计方案在单片机系统的程序的设计开发中，单片机就如同整个系统的交通中 枢，而程序就是组成交通中枢的条条大道，各个部分的模块化的程序就是 整个系统的组成成份。

25、软件编写的好坏，语句运用的是否简洁直接关系单 片机的工作效率。在各个模块化的程序中尽量用最少的语句作最多的事情， 不让语句出现歧义，这样就可以使整个程序可以在系统中更好的运行，使 单片机工作效率大大的提高。下面就对本次毕业设计的软件部分作些介绍， 如图所示为软件总体流程图。子程序包括：中断服务程序的设计、查表子 程序、显示子程序、指示子程序。由于要实现很多功能，所以采用模块化 设计，下面就其主要部分分别分析。中断服务程序主要实现的功能是：T0中断子程序是将电压/频率转换 器产生的频率信号接入计数器的T0 口，然后计数器开始计数，当计数到一定数目后，计数器就产生溢出中断。查表子程序将进入单片机的

26、脉冲信号与实际要显示值之间有一定的对 应关系，经过软件编程查表显示所需要的值。显示子程序是将数据处理的结果送显示器显示。指示子程序是对显示结果范围的一个指示。本噪声和温度监测系统软件总体流程图如图所示。图单片机软件系统方案框图系统内部RAM的分配编写程序之前，必须对系统占用的RAM进行合理的分区和安排，这 样才有条理，不易在软件上出错。内部RAM分配情况如表所示。表 噪声系统RAM区分配表单元内容40H存放计数器高8位41H存放计数器低8位5CH声压级单位b与温压单位C5DH声压级单位d5EH声压级高位数值5FH声压级地位数值中断服务程序的设计噪声监测系统在工作过程中其主要的功能是由芯片中的定

27、时器/计数 器来实现的。单片机的定时器/计数器T0由特殊功能寄存器TH0、TH1构 成，定时器/计数器T1由特殊功能寄存器TH1、TL1构成。特殊功能寄存器TMOD用于选择定时器/计数器T0/T1的工作模式和 工作方式。特殊功能寄存器TCON用于控制TO、T1的启动和停止数，同 时包含了 T0、T1的状态。TMOD、TCON这两个寄存器的内容由软件设 置。单片机复位时，两个寄存器的所有位都被清0。在此系统中，T0作为计数器，T1作为定时器，中断服务程序流程图如图 所示。中断入口关 T0、T1读计数器重新初始化T0、T1开 T0、T1中断返回J图中断服务程序流程图T0中断子程序的设计计数功能是对

28、外来脉冲进行计数。芯片有T0和T1两个输入引脚，分 别是这两个计数器的计数脉冲输入端。当输入信号产生由1至0的负跳变 时，计数器的值增1。每个机器周期的S5P2期间，对外部输入引脚进行采 样。如在第一个机器周期中采得的值为1，而在下一个机器周期中采得的 值为0，则在紧跟着的再下一个机器周期S3P1的期间，计数器加1。由于 去确认一次负跳变要花两个机器周期，即24个振荡周期，因此外部输入的 计数脉冲的最高频率为振荡器频率的1/24。由于本设计采用T0计数器，当定时时间到时产生中断，故需要编写 中断子程序。本设计把T0作为计数器，采用方式1计数，当定时1秒后， 即产生中断，而计数器T0的溢出中断T

29、F0作为外部中断请求的标志，于 是，CPU暂时终止当前的工作，转去执行中断服务程序，这时除了硬件会 自动把断点地址（16位程序计数器PC的值）压入堆栈之外，还得保护有 关工作寄存器、累加器、标志位等信息，在完成中断服务程序后，恢复有 关的工作寄存器、累加器、标志位内容，最后执行中断返回指令，从堆栈 中自动弹出断点地址到PC，继续执行被中断的程序，如图所示为中断子程 序流程图。图中断服务程序流程图T1中断子程序的设计所谓定时功能也是通过计数器的计数来实现的，不过这时的计数脉冲 来自单片机的内部，既每个机器周期产生一个计数脉冲。也就是每个机器 周期计数器加一。由于一个机器周期等于12个振荡脉冲周期

30、，因此计数频 率为振荡频率的1/12。如果单片机采用6MHz晶体，则计数频率为。这样 就可以根据定时时间的要求计算出计数器的初值。因此本设计中T1的初值 为(216 - X ) X10-6 = 10-1，即 X=15536=3CB0H，因此 TH1=3CH，TL1=B0H。 定时功能：用T1做定时1秒，每满1秒，就读计数器的内容。具体的T1 中断子程序软件流程图见图。图T1中断服务程序显示子程序根据一般城市内噪声等级、测量方法和标准，显示只需四位即可满足要求，显示格式: XX d b，温度显示格式：x X C。数据处理完后，显示子程序开始工作，由于LED显示为段码的显示， 所以处理后的十进制数

31、要首先取段码，然后送显示单元。本设计的显缓单元为5CH-5FH，采用两个四位LED显示，先把要显 示的数据存入显缓单元，然后取段码，再把段码送到指定的位上，用R5 进行位的选择，显示程序流程图如图所示。扫描结束吗?N显示子程序入口交换显示位允许高位显示置表扫描次数送显示值延时图显示子程序流程图指示范围子程序本噪声和温度监测系统采用三个不同颜色的发光二极管（分别为黄、红、绿色），当声压级为、当声压级为、温度时，绿色灯点亮。具体的流程图如图所示。指示所测噪声处于不同的声压级范围。此指示程序的作用是: 温度时，黄色灯点亮；当声压级为、温度时，红色灯点亮;图指示子程序流程图4系统的调试与分析系统的硬件

32、、软件独调和系统调试是系统最后的步骤也是系统特别重 要的环节，因为设计和开发出的系统是否成功，功能是否完善只有在这里 才能显现出来。所以为了保证设计系统能够正常工作，必须对软件和硬件 部分的每一个部分进行调试和分析。本章详细的介绍了计价器的硬件调试、 软件调试和软硬联调的过程，并对调试结果进行了介绍和分析。调试分析的一般过程本次毕业设计采用的仿真系统是由南京伟福实业有限公司开发的伟福 仿真器进行软件调试的，此系统可以开发应用软件，以及对硬件电路进行 诊断、调试等。它的具体功能是可以进行CPU仿真，可以单步、跟踪、断 点和全速运行，而且，程序的编译过程中，可以对设计软件进行自诊断， 并自动给出故

33、障原因。同时用户调试程序时，可以通过窗口观察寄存器的 工作状况，以便及时发现和排除编程中可能出现的错误。可以看出，该仿 真系统是款功能强大，实用性强的仿真系统。本次毕设之所以采用伟福仿真系统，就是由于此仿真系统强大的功能， 因为所借助的仿真系统性能的优越，直接影响设计者设计和调试的效率。调试与分析的过程一般包括电路原理的调试、程序的调试及它们的联 机调试过程。一旦系统的工作总框图确定之后，电路原理图和程序的设计 工作就可以齐头并进。硬件电路的调试可以先采用某种信号作为激励，然后通过检查电路能 否得到预期的响应来验证电路是否正常。通常采用的方法是通过编制一些 小的调试程序分别对相应各硬件单元电路

34、的功能进行检查，而整个系统硬 件功能必须在硬件和软件设计完成之后才能进行。软件程序只有在相应的硬件系统中调试，才能最后证明其正确性。软件调试软件的调试是利用伟福软件，模块化调试，通过观察存储单元数据的 变化，查找并解决程序的语法和逻辑错误，具体的调试步骤如下：1. 把系统的各个模块在仿真软件中逐个调试。2. 对各个需要赋值模块调试时，赋入初值，单步调试，观察仿真器窗 口，看输出结果是否为设计时想要的结果。3. 把各个模块组合起来，全速运行，看程序是否能流畅的，是否能实 现设计的系统的所有功能。在检测完程序无误的情况下，在Proteus环境下将单片机与显示电路 连接号，将程序装入单片机，给单片机

35、的T0 口一个脉冲信号，运行整个系 统，如下表为软件运行的结果。表 在Proetus环境下软件运行结果输入脉冲频率（Hz）LED显示结果被点亮灯的颜色14、黄色30、C黄色50、C黄色140、C黄色200、C红色300、C红色900、C红色、C红色2k、C绿色3k、426C绿色5k、C绿色、C绿色从表中可以看出，测试结构符合设计要求。监测器的系统调试系统调试是利用伟福仿真器及其自带软件来实现一个模拟仿真系统。 伟福调试软件功能较强，包含了单步、断点、跟踪、检查和修改等功能。 伟福仿真器的仿真头代替89C52芯片，插在硬件电路板的原来插89C52芯 片的插座上，就可以软硬件调试了。本次设计的联调

36、采用分块联调，再总 体联调的方法。下面介绍本设计的软硬件联调的过程。首先用伟福仿真器调试显示电路部分，调入预先编制好的显示程序， 检查程序和硬件是否对应上。显示电路显示的数据和编程的所要显示的数 据一致，显示电路联调成功。当伟福仿真器的仿真头代替89C52芯片，插在硬件电路板的原来插 89C52芯片的插座上，时钟芯片电路在软件的启动下开始工作，在伟福软 件环境中，查看相对应的单元值是否正确。将传感器电路的输出端接入放大电路的输入端，当声音的音量变大时 从转换电路输出的脉冲信号的频率变大，反之，频率变小。进行整体的联调，将从转换电路输出的频率信号接入单片机的T0 口， 看整体运行是否正确。此时L

37、ED显示出符合要求的结果。5结论该课题的主要任务是开发一个以89C52单片机为核心的噪声温度监测 系统。通过联调，实验验证了系统的可行性，能满足设计要求，达到设计的 指标，实现对噪声和温度信号的采集、处理功能，并用LED显示出噪声的 分贝值和温度的摄氏度值，采用指示灯指示出声压级的大概范围和温度变 化的大概范围。这个开发过程主要包括了硬件电路设计和软件程序的编写两个部分。 从确定毕设题目，到查阅质料确定总体方案设计，总体方案论证，硬件电 路的设计，硬件电路的优化，软件的设计，软件的优化，焊制硬件电路板， 检验硬件电路，调试软件程序，到最后的软硬件联调，其中的每一个过程 都是精心设计、仔细完成的

38、。由于使用的是单片机作为核心的控制元件，本噪声和温度监测器具有 功能强、性能可靠、电路简单、成本低的特点，加上经过优化的程序，使 其具有很高的智能化水平。但是该设计还是不够完善，因为声音和温度信 号本来就很不稳定，所以说在校正上存在一定的困难。总之，智能仪器被广泛应用于工程之中，而噪声检测器也被广泛用于 实际的应用中，这就是智能仪器的工程应用价值。参考文献I 马大猷等.声学手册M.北京：科学出版社,1983何立民.单片机应用文集(2) M.北京：京航空航天大学出版社,19913 杨振江.A/D, D/A转换器接口技术及实用线路M.西安：西安电子科技大学出 版社，19964 刘传玺等.自动检测技

39、术M.北京：机械工业出版社,20085 周杏鹏等.检测技术及系统设计M.南京：东南大学出版社,19966 陈可勇，陈毅.多功能噪声报警器的设计.东南大学电子科学报，2004, 42(1)： 15-167 蔡美琴等.基于单片机的频率信号的采集.上海：上海标准化,2001, 3(1): 52-538 张毅刚.基于单片机的数据采集.哈尔滨工业大学学报,2007, 45(3): 35-389 陈克安.声学测量.南开大学学报(自然科学版)，2005, 38(1): 40-4110 周新祥.噪声控制及应用实例.贵州工业大学学报,2001, 30(1):49-52II 马草原.基于单片机的噪声测量与数据分析

40、.工矿自动化,2005, (4)8: 74-7612 宋永林.噪声与振动测量M.北京：中国计量出版社,198613 韦珑，杨荣松.基于单片机的噪声测量系统.机械与电子,2007, (11)： 14-1614 李亚德，唐诗.基于单片机的环境噪声检测仪的设计.山东工程学院学报，2001, 5(4)： 15-1815 姜宇.贵州教育学院学报(自然科学)，200516 Intel 公司.Intel Products CD-ROM.17 Nordic VLSI ASA INC. 315/314 MHz Single Chip RF Transceiver nRf403 DatasheetDB/OL. V

41、ision Inc. Data Sheet of EVS100KEB/OL.18 Technology Inc. PIC16C5X EPROM/ROM-Based 8-bit CMOS Microcontroller Series EB/OL. 200019 Philips Corp, PDIUSB12 Users Manual, 200120 (美)Arnett M F. TCP/IP实用技术指南M.北京：清华大学出版社,1997致谢历时将近四个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇 到了无数的困难和障碍，在老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论 文指导老师一胡志伟老师，他对我进

42、行了无私的指导和帮助，不厌其烦的 帮助进行论文的修改和改进。另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆 的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢！感谢这篇论文 所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学 者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。感谢我的同 学和朋友，在我写论文的过程中给予我了很多你问素材，还在论文的撰写 和排版灯过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！附录附录I程序清单ML8155 EQU 0DF00H;DTIMER0 EQU 30H ;延时时

43、间的初值DTIMER1 EQU 31H;ORG 0000HLJMP MAINORG 1000HMAIN:MOV SP,#60HMOV A,#00HMOV DPTR,#0DF02HMOVX DPTR,ASETBSETBSETBCLR CMOV TMOD,#15HMOV TL0,#00HMOV TH0,#00HMOV R0,#00HQQ1: MOV TL1,#0B0HMOV TH1,#3CHSETB TR0SETB TR1QQ： JBCTF1,QQ3AJMPQQQQ3: INCR0CJNER0,#0AH,QQ1AJMPLOOPRETLOOP:CLRTR1MOV40H,TH0MOV41H,TL0MO

44、VR0,#00HMOVR1,#00HMOVDPTR,#TABLAB:CLRAMOVCA,A+DPTRMOVR2,AMOVA,40HXCHA,R2SUBBA,R2JZA1INCDPTRINCDPTRINCDPTRINCDPTRSJMPLABA1: CLRACLRCINCDPTRMOVCA,A+DPTRMOVR3,AMOVA,41HXCHA,R3SUBBA,R3JCA2CLRAMOVCA,A+DPTRMOVR3,AMOVA,41HXCHA,R3SUBBA,R3JZA2INCDPTRINCDPTRINC DPTRSJMP LABA2: CLR AINC DPTRMOVC A,A+DPTRMOV R0

45、,AMOV 40H,R0CLR AINC DPTRMOVC A,A+DPTRMOV R1,AMOV 41H,R1LCALL PPLLJMP LL1 RETTAB:DB 1BH,0A0H,0BH,0BHDB 18H,9DH,09H,06HDB 18H,00H,09H,06HDB 17H,00H,09H,05HDB 16H,00H,09H,05HDB 15H,0F0H,09H,05HDB 15H,00H,09H,05HDB 14H,00H,09H,04HDB 13H,8EH,09H,04HDB 13H,00H,09H,04HDB 12H,00H,09H,03HDB 11H,6DH,09H,03HD

46、B 11H,00H,09H,03HDB 10H,00H,09H,02HDB 0FH,88H,09H,02HDB 0FH,00H,09H,02HDB 0EH,00H,09H,01HDB 0DH,0D8H,09H,01HDB 0DH,00H,09H,01HDB 0CH,56H,09H,00HDB 0CH,00H,09H,00HDB 0BH,00H,08H,09HDB 0AH,0FAH,08H,09HDB 0AH,00H,08H,09HDB 09H,0CDH,08H,08HDB 09H,00H,08H,08HDB 08H,0BCH,08H,07HDB 08H,00H,08H,07HDB 07H,0C9H,08H,06HDB 07H,00H,08H,06HDB 06H,0F0H,08H,05HDB 06H,2FH,08H,04HDB 06H,00H,08H,0