噪声监测仪的设计与制作

噪声测量仪——声级计作者姓名: 学号:小组成员：学号:小组成员：学号::目录引言 (1)发展现状，发展趋势,课题意义第一章声级计系统结构和工作原理 (2)1.1电容式驻极体传声器 (3)1.2前置放大器 (5)1.3衰减器 (7)1.4输入放大器 (8)1.5计权网络 (9)1.6检波电路 (10)1.7指示器……………………………………………11..第二章传感器的结构特点，作用原理 (13)第三章系统改进 (14)3.1声级计外形设计的改进 (14)3.2声级计人机信息交换界面的改进 (14)总结 (16)参考文献 (17)引言发展现状声级计又叫噪声计，是一种用于测量声音的声压级或声级的仪器，是声学测量中最基本而又最常用的仪器，随着国民经济的发展和人们物质文化生活水平的提高，噪声普查和环境保护工作全面开展，机器制造行业已把噪声作为产品的重要质量指标之一，礼堂和体育馆等建筑物不仅仅要求造型美观，也追求音响效果，这些都使得声级计的应用越来越广泛。

现在它不仅应用在声学和电声学测量中，而且已经广泛应用于机器制造、建筑设计、交通运输、环境保护、医疗卫生以及国防工程等各个领域，成为几乎所有部门都必须具备的声学测量仪器。

发展趋势近几年来，随着电子技术的飞速发展，声级计日趋完善、准确、可靠，朝着小型化、数字化、多功能、快速测量方向发展。

现在，世界上已经成批生产了脉冲声级计、数字声级计和噪声剂量计等新型声级计测量仪器，而且出现了带微处理器的智能声级计。

它能按照事先编制的程序自动进行测量和记录，并将测量结果计算和打印出来，从而大大简化了人们的重复劳动和繁琐计算。

至于利用声级计将声音变成电信号进行实时数字信号分析和处理，更使声学测量在各种领域的应用呈现出广阔的前景。

课题意义传感器在各种电子产品中的应用非常广泛，通过这次检测技术的课程设计，我们更加深刻理解掌握了书本理论，并且理论与实际应用更进一步结合。

这对我们今后的学习和工作都有着积极作用。

噪声监测设计方案1. 引言噪声污染已成为现代社会中一个普遍存在的问题，在工业、交通和居民区域等多个环境中都存在着噪声源。

而长期暴露在高噪声环境中可能对人体健康造成负面影响，因此进行噪声监测并采取相应的措施来减少噪声对人们的影响至关重要。

本文将提出一个噪声监测设计方案，通过引入合适的传感器和数据处理技术，以实时监测和分析噪声水平，为相关部门制定治理措施提供科学依据。

2. 设计目标本文设计的噪声监测方案旨在实现以下目标：•实时监测环境中的噪声水平；•采集噪声数据并对数据进行分析和处理；•提供具有可靠性和准确性的噪声监测结果；•为噪声治理部门制定科学合理的措施提供支持。

3. 系统组成3.1 传感器噪声传感器是噪声监测系统的核心组成部分。

在本设计方案中，我们将使用高灵敏度的电容式噪声传感器来捕捉环境中的噪声信号。

该传感器可以将声音转换为电信号，并输出相应的电压或电流值。

传感器应安装在代表环境噪声特征的区域，并应采用多个传感器以覆盖整个监测区域。

3.2 数据采集与处理系统数据采集与处理系统用于采集由传感器收集到的噪声数据，并对数据进行处理和分析。

为确保数据的可靠性和准确性，系统需要满足以下要求：•高速采样率：系统应具备足够高的采样率以实时捕捉到噪声信号的变化，并避免数据丢失。

•数据存储与传输：系统应能够将采集到的数据存储并进行传输，以便后续的分析和使用。

•数据处理与分析：系统应能够通过算法对采集到的数据进行处理和分析，包括计算噪声水平、频谱分析等。

3.3 数据显示与报告模块数据显示与报告模块用于将处理后的噪声数据可视化展示，并生成相应的报告。

该模块应具备以下功能：•实时显示：模块应能够以图表的形式实时显示噪声水平的变化趋势。

•历史数据查询：模块应支持用户查询历史噪声数据，以便进行对比和分析。

•报告生成：模块应能够根据采集到的噪声数据生成相应的报告，供相关部门使用。

4. 系统工作流程本文设计的噪声监测系统的工作流程如下：1.传感器采集环境中的噪声信号，并将其转换为电信号。

等级: 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************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章设计任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2 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)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章系统软件设计 (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 (12)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。

噪声检测系统的硬件设计方案引言：噪声是我们生活中常见的环境问题，严重影响人们的健康和生活质量。

为了及时监测和控制噪声污染，设计一个高效可靠的噪声检测系统是非常重要的。

本文将介绍一个完整的噪声检测系统的硬件设计方案，包括传感器选择、信号处理、数据存储和显示等方面。

一、传感器选择1. 声音传感器：选择高灵敏度、宽频响范围的声音传感器，如MEMS 麦克风传感器，能够准确捕捉噪声信号，并将其转化为电信号输出。

2. 环境传感器：为了更全面地了解噪声的来源和影响因素，可以选择加速度传感器、温湿度传感器等，监测噪声的震动和环境参数。

二、信号处理1. 信号放大：将传感器输出的微弱电信号放大到合适的幅度，以便后续的信号处理和分析。

2. 滤波处理：使用低通滤波器、带通滤波器等方法，去除噪声信号中的高频噪声和干扰信号，保留感兴趣的频率范围内的信号。

3. 信号采样：采用高精度的模数转换器（ADC）对滤波后的信号进行采样，将模拟信号转换为数字信号，以便后续的数据处理和分析。

三、数据存储和显示1. 存储设备：选择适合的存储设备，如SD卡、EEPROM等，将采集到的噪声数据进行存储，以备后续的数据分析和报告生成。

2. 显示界面：设计合适的显示界面，如LCD显示屏、数码管等，将实时或历史的噪声数据以直观的方式展示给用户，方便用户进行实时监测和分析。

四、供电和通信1. 供电系统：选择合适的电源模块，如锂电池、电源适配器等，为噪声检测系统提供稳定可靠的电源。

2. 通信模块：可选用无线通信模块（如Wi-Fi、蓝牙等）或有线通信模块（如RS485、以太网等），将采集到的噪声数据传输到上位机或云平台，实现远程监控和数据管理。

结论：噪声检测系统的硬件设计方案是确保噪声监测的准确性和可靠性的关键。

通过选择合适的传感器、进行信号处理、设计有效的数据存储和显示界面，以及配置合适的供电和通信模块，可以实现高效、全面、可靠的噪声检测功能。

在实际的设计过程中，需要根据具体的应用场景和需求，进行系统参数的调整和优化，以达到最佳的检测效果。

环境噪声监测与控制系统的设计与实现环境噪声是人们日常生活中普遍存在的问题，对人体健康和社会安定产生负面影响。

为了解决这个问题，环境噪声监测与控制系统被广泛应用于工业、交通等领域。

本文将着重讨论这个系统的设计与实现。

首先，环境噪声监测与控制系统的设计需要考虑几个关键方面。

首先是传感器的选择和布置。

合理选择传感器可以保证监测数据的准确性和全面性。

常见的传感器包括噪声传感器、加速度传感器和温度传感器等。

这些传感器应该能够实时采集和传输环境噪声数据。

同时，传感器的布置应该根据实际的监测需求进行合理规划，以覆盖监测区域的各个角落。

其次，环境噪声监测与控制系统的实现需要依靠先进的数据处理和分析技术。

监测系统应具备数据存储、实时处理和分析的功能。

传感器采集到的数据应该能够存储在系统的数据库中，并且能够通过网络实时传输到监测中心。

同时，系统应该能够对数据进行实时处理和分析，提供可视化的监测结果和报告。

这些技术的应用可以帮助决策者更好地了解环境噪声的状况，并采取相应的控制措施。

此外，环境噪声监测与控制系统还应该具备远程监测和控制的能力。

通过远程监测和控制系统，监测中心可以实时了解环境噪声的变化并迅速采取控制措施。

远程监测和控制系统应该具备实时监测、实时控制和远程调节的功能。

决策者可以通过远程控制系统对噪声源进行调节，减少噪声对环境和人体健康的影响。

在环境噪声监测与控制系统的实施过程中，还需要解决一些问题。

首先是传感器选择和校准的问题。

不同噪声源需要采用不同类型的传感器，因此传感器的选择非常重要。

传感器的准确校准是保证监测结果准确性的关键。

其次是数据处理和分析的问题。

监测环境噪声会产生大量的数据，如何高效地处理和分析这些数据是一个挑战。

因此，需要开发适应的数据处理和分析算法，以及高效的硬件和软件工具。

最后是远程监测和控制的问题。

远程监测和控制系统的安全性和稳定性是值得关注的问题，需要做好网络安全措施和设备维护工作，确保系统长期稳定运行。

环境噪声监测系统设计与实现随着城市化进程的不断加速，环境污染问题也越来越突出，其中环境噪声是极其严重的问题之一。

长期处于噪声环境下，人们容易出现心理疾病、听力损失以及消化系统等方面的问题，对居民健康造成极大影响。

环境噪声监测系统的设计和实现，可以有效地保护我们的生活环境，为规范城市环境噪声，保障居民健康提供数据依据。

一、系统概述环境噪声监测系统，是通过采集环境中的噪声信号，进行实时监测并进行数据分析的系统。

该系统包括硬件模块和软件模块两部分，硬件模块主要包括数据采集模块、信号处理模块以及显示模块。

软件模块主要包括数据处理模块、图形显示模块和报警模块等。

二、系统构成1.数据采集模块数据采集模块采用高精度的麦克风传感器，采集环境中的噪声信号，并将信号输出到信号处理模块进行处理。

2.信号处理模块信号处理模块主要实现采集到的信号数据的预处理，并将预处理后的数据传输到数据处理模块中。

预处理过程主要包括去噪、滤波、压缩等等。

3.显示模块显示模块是将实时采集的噪声信号以图形化的方式显示出来，主要包括声压级曲线和声音频谱图。

4.数据处理模块数据处理模块对采集到的声音信号进行分类和分析，计算出环境噪声的等效声级和频谱分布，提供数据分析结果，如声音强度、频率分布等信息。

同时，通过对不同声源的定位，可对噪声源进行定位。

5.图形显示模块图形显示模块将处理后的数据通过图表、曲线等多种形式展示出来，便于人们对噪声环境的分析和理解。

6.报警模块报警模块用于根据不同的报警阈值，对噪声超标进行自动报警，提醒管理员进行处理。

三、系统实现1.硬件部分硬件部分的PCB电路板设计采用紧凑型的设计结构方案，整体尺寸小而稳定，方便于系统的集成和组装。

数据采集模块中的麦克风传感器选用品牌稳定且价格适中的产品，提高系统的可靠性。

信号处理模块使用高精度的数字处理器和采样控制器，结合滤波算法、去噪算法等技术，处理噪声信号数据，提高了信号的准确性和精度。

基于STM32的联网噪声监测仪一、背景分析随着城市化的进程和交通运输的发展，城市噪声已成为一项不容忽视的环境污染问题。

据统计，全球有超过80%的城市居民长期暴露在超过世界卫生组织规定的安全噪声水平之上。

噪声对人体健康的影响已经成为了一个备受关注的问题，因此开发一种能够实时监测城市噪声并及时预警的设备显得十分必要。

基于STM32的联网噪声监测仪，正是为了满足这一需求而生。

它采用了先进的STM32处理器作为核心，结合了环境噪声传感器和无线通信模块，可以实时监测城市噪声，并将监测结果通过网络上传至云端，以便进行数据分析和处理。

其小巧便携、低功耗和高性能的特点，使其成为一种非常理想的城市噪声监测设备。

二、技术方案1.硬件设计基于STM32的联网噪声监测仪的硬件设计主要包括STM32处理器、环境噪声传感器、无线通信模块和电源管理模块。

STM32处理器作为整个系统的核心，负责数据的采集、处理和传输。

环境噪声传感器负责实时监测周围的噪声水平，并将其转化为电信号输入到STM32处理器中。

无线通信模块则负责将监测结果通过Wi-Fi或者蜂窝网络上传至云端。

电源管理模块则负责管理整个系统的供电和电池充放电控制。

2.软件设计基于STM32的联网噪声监测仪的软件设计主要包括嵌入式程序设计和云端数据处理。

嵌入式程序设计主要由STM32处理器的固件程序构成，包括数据采集、处理、存储和通讯等功能。

云端数据处理主要包括数据接收、存储、分析和展示等功能，需要配合云端服务器进行开发。

三、关键技术1. STM32处理器STM32处理器是一款高性能、低功耗的嵌入式微控制器，具有丰富的外设接口和强大的处理能力。

在基于STM32的联网噪声监测仪中，采用STM32处理器可以确保系统的稳定性和可靠性。

2. 环境噪声传感器环境噪声传感器是一种能够实时监测周围噪声水平的传感器设备，通常采用MEMS技术制造。

在基于STM32的联网噪声监测仪中，采用高精度的环境噪声传感器可以确保监测数据的准确性和可靠性。

实验内容大学校园噪音监测一．实验目的1．了解声级器的性能和作用，掌握声级器的使用方法；2．明确对噪声进行测量分析目的，选择适当的测量方法对噪声进行正确的测量和分析。

二．测量仪器声级器三．实验原理声级计一般由电容式传声器、前置放大器、衰减器、放大器、频率计权网络以及有效值指示表头等组成。

其工作原理是：由传声器将声音转换成电信号，再由前置放大器变换阻抗，使传声器与衰减器匹配。

放大器将输出信号加到计权网络，对信号进行频率计权(或外接滤波器)，然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值，送到有效值检波器(或外按电平记录仪)，在指示表头上给出噪声声级的数值。

四．实验步骤盖上声级计风罩，减少外界风力影响→将电源兼频率计权开关推至中间位置”C”→声级计电源打开→量程开关置于“中”档→测量采用快档“F”时间计权→在校园中随机选取八个测量点→开始进行测量，并记录数据→测量完后，关闭电源开关，盖上风帽五数据处理（时间为上午10点左右）六注意事项1声级计电源打开后，LCD 上所有的笔画同时显示2 秒钟，用户可以检查LCD的好坏。

2量程开关一般置于“中”档，若声级过高，过载指示灯闪亮，应将量程开关置于“高”；若声级太低，LCD 中间出现“：”，将量程开关置于低档。

3 一般采用快档“F”时间计权。

若读数变化较大，可采用慢档“S”时间计权。

若被测噪声是脉冲噪声,则时间计权应选脉冲档（I），其时间计权特性可以较好反映短时间的脉冲噪声信号大小。

4 为减小误差测量时应将声级器置于与地面等高处。

5 测量时注意测试环境条件对测量可能造成的影响，其大气压强、大气温度、湿度等，应选择无雨无雪的天气。

6 环境噪声测量时，使用之前应使用活塞发声器或声级校准器对声级计进行校准。

7 进行环境噪声测量时，测点的选择必须严格按照与测量目的对应的有关标准进行；建筑物外部噪声测量时尽可能离开大型反射面3.5m以上，使反射声的影响减至最低程度。

8 进行噪声测量时应注意对背景声进行修正。

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章设计任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2 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)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章系统软件设计 (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 (12)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。

毕业设计（论文）噪声监测仪的设计与制作Design and manufacture of noise monitor班级学生姓名学号指导教师职称导师单位论文提交日期摘要随着社会发展水平的提高，噪声的危害日益突现，对环境噪声的实时检测越来越得到人们的重视。

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。

本文详细介绍了噪声监测系统的测量原理和系统组成，包括：噪声信号的转换放大V/F转换、数据采集和显示系统的设计。

外界噪声信号经过传声器变换成音频信号，电信号通过放大和V/ F变换输入到单片机进行处理，并转换成相应的噪声分贝值通过LED显示，从而实现噪声的实时监测。

该系统具有实现简单，精确度高，适用于实际进行噪声的实时监测的等点。

关键词：运算放大器，噪声，单片机，LEDAbstractWith the Improvement of Social development, harm of noise more emergent, real-time detection of environmental noise and get people's attention.environmental Noise monitoring,Which Is Improving The quality Of life,Strengthen Environmental prot ection an important part .In the paper, the measurement principle and the system constitution are introduced in detail, including: the noise signal converting system, signal magnifying system, V/F converting system, data collection and indication system. This paper introduces the ways to convert the real-time monitoring of the noise into acoustic electrical signal frequency by using microphone, operational amplifier and V/ F converter, whichwill act as SCM’s input signal. Then the Single Chip Micoyo will change it in to a noise DB value, which will be displayed on LED.This system is simple, and has high precision, so it is always used in monitoring the urban noise real-time.Key words：microphone; operational amplifier; V/ F converter；Single Chip Micoyo; LED目录摘要 2Abstract 2目录 3第一章引言 71.1噪声监测仪简介 81.2设计任务 81.3设计要求 81.4 设计方案 81.4.1 传声器 91.4.2 运算放大器 91.4.3 转换器 91.4.4 单片机 91.4.5 驱动模块 91.4.6 LED显示 10第二章设计思路 11第三章噪声监测仪的硬件设计 11 3.1噪声监测仪的主要硬件组成 11 3.2单片机简介 123.3时钟振荡 133.4复位电路 143.5 芯片简介 153.5.1 LM331 153.5.2 LM358 18LM358芯片引脚如下： 18第四章噪声监测仪软件设计 19 5.1设计步骤与要求 215.1.1 PCB制作流程 215.1.2设计的要求 215.2手工焊接 215.2.1手工焊接的方法 215.2.2手工焊接的步骤 215.2.3手工焊接的要求 215.2.4焊接的注意事项 22电路板 23电路板 24第六章调试故障及原因分析 25 结束语 26参考文献 27致谢 27附录Ⅰ 噪声监测器硬件系统原理图 29附录Ⅱ 噪声监测器软件程序 30第一章引言噪声即噪音。

噪声监测产品设计方案模板摘要：本文旨在提供一份噪声监测产品设计方案模板，以帮助设计师和工程师更好地开发和设计噪声监测产品。

本方案模板将包括产品描述、功能需求、技术要求、设计流程和产品细节等方面的内容。

1. 产品描述1.1 产品名称：噪声监测产品1.2 产品功能：测量和监测环境中的噪声水平，提供可靠的数据和报告1.3 产品外观：简洁、易于携带、耐用2. 功能需求2.1 声音测量：应能准确测量环境中的噪声水平，包括声压级和频谱分析等指标2.2 数据分析：能够对采集的数据进行实时分析和处理，提供清晰的报告和图表2.3 数据存储和传输：具备存储大量数据并支持数据传输至计算机或云端服务器的功能2.4 电源和续航：使用可充电电池供电，提供足够的续航时间以满足现场工作需求2.5 用户界面：具备简洁易用的用户界面，方便用户操作和查看数据3. 技术要求3.1 传感器：采用高精度的声学传感器，可测量范围广，响应快速准确3.2 数据处理：使用先进的数字信号处理技术，对信号进行滤波和分析处理3.3 存储与传输：采用大容量存储器和稳定的数据传输模块，支持蓝牙和Wi-Fi等通信方式3.4 电源管理：优化功耗控制，确保长时间使用，并具备电池状态监测和低电量提醒功能3.5 软件开发：开发用户友好的应用软件，支持数据导出、报告生成和在线升级等功能4. 设计流程4.1 市场调研：了解噪声监测市场需求、竞争情况和技术趋势4.2 概念设计：根据市场调研结果进行产品功能和外观设计草图的初步制定4.3 详细设计：对概念设计进行细化，确定技术实现方案和产品具体细节4.4 原型制作：根据详细设计制作产品的样机，并进行功能和性能测试4.5 优化改进：根据原型测试结果进行产品的优化和改进4.6 批量生产：确定最终设计，并进行大批量生产和质量控制5. 产品细节5.1 外壳材质：采用轻量化且耐用的材料制作外壳，同时具备防水和防尘功能5.2 显示屏：配备高分辨率的显示屏，方便用户查看实时数据和报告5.3 数据存储：储存器容量不少于XXGB，支持数据导出和云端存储5.4 用户界面：采用直观友好的界面设计，嵌入式操作按钮和菜单，支持多国语言显示5.5 充电和电池：支持快速充电技术，电池容量不少于XX小时的续航时间结论：本噪声监测产品设计方案模板提供了一个全面的指导，帮助设计师和工程师开发和设计噪声监测产品。

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:This paper presents a design of noise tester, this tester can outside noise through the microphone into electrical signals. Posed by the three op amp LM324 amplifier, peak detector network output DC level response to the size of the noise sound pressure. Constituted by the LM331 V/F converter, the output frequency signal into a TTL level to give the microcontroller T0 pin count as the T0 pulse. Core of the system is the microcontroller AT89C51, the 3.5 pin access NE555 timer output consisting of a square wave, through the T1 T0 timer interrupt to control the count. T0-ended input count from the pulse frequency that reflects the size of the measured sound pressure. CC4511 decoding and then drive the final three by the LED digital display. This design has the advantage of simple circuit, high precision and strong practicability.Keywords:Noise tester, microphone,V/F, AT89C51, LED目录1 前言 (1)2 整体方案设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2方案比较 (3)3 单元模块设计 (4)3.1驻极体传声器 (4)3.2集成四运放LM324 (4)3.3峰值检波电路 (5)3.4LM331频率电压转换器 (6)3.5NE555构成的方波输出电路 (7)3.6CC4511译码驱动电路 (8)3.7七段发光二极管数码管 (9)4 软件设计 (10)5 系统技术指标及精度和误差分析 (12)6 结论 (13)7 设计小结 (14)8 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)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。

课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：电气学号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目环境噪声检测仪设计课程设计（论文）任务环境噪声检测仪的主要功能实时检测城市环境噪声，并利用3位大型数码管实时显示环境噪声大小，数码管每段正常工作电参数12V/50mA。

控制器由AC220V供电，噪声测量范围30~130dB(A)，分辨率0.1dB。

设计任务：1. CPU最小系统设计（包括CPU选择，晶振电路，复位电路）2. 噪声传感器选择、放大电路及接口电路设计3. 显示电路设计4. 程序流程图设计及程序清单编写技术参数：1．噪声测量范围：30-130dB2．工作电源220V设计要求：1、分析系统功能，尽可能降低成本，选择合适的单片机、AD转换器、输出电路等；2、应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图；3、按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，其中程序开发要有详细的软件设计说明，详细阐述系统的工作过程，字数应在4000字以上。

进度计划第1天查阅收集资料第2天总体设计方案的确定第3-4天 CPU最小系统设计第5天噪声传感器选择、放大电路及接口电路设计第6天显示电路设计第7天程序流程图设计第8天软件编写与调试第9天设计说明书完成第10天答辩指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日摘要环境噪声检测仪的主要功能是实时检测城市环境噪声，并利用3位大型数码管实时显示环境噪声大小。

由于环境噪声在人们的生活中已经产生不小的影响，所以，在现时我们应该以减小噪声对人们的不良影响为主要任务。

本文主要介绍了噪声检测系统的测量原理和系统组成，包括：外界的噪声信号经过转换、放大、A/D转换后，数据的采集和显示系统的设计。

外界噪声信号经过噪声传感器转换成音频信号，音频信号经过放大和A/D转换后输入到单片机，由单片机进行处理，并转换成相应的噪声分贝值，然后显示在LED上，从而实现噪声的实时监测。

该系统实现过程简单，并且精确度高，可在实际生活中进行噪声的实时检测。

一种噪声检测器的制作方法概述噪声检测器是用于监测和测量环境中的噪声水平的设备。

本文将介绍一种简单而有效的噪声检测器的制作方法，该方法可以帮助用户快速制作一台自己的噪声检测器。

所需材料在开始制作噪声检测器之前，下面是所需的材料：1.Arduino Uno板（或类似的单片机开发板）2.麦克风传感器模块3.喇叭或扬声器模块4.杜邦线（用于连接电路）B数据线（用于连接Arduino板与计算机）制作步骤步骤1：连接电路1.将Arduino Uno板连接到计算机上，并打开Arduino集成开发环境（IDE）。

2.使用杜邦线将麦克风传感器模块连接到Arduino板上。

将传感器的输出引脚连接到Arduino板的模拟输入引脚（如A0）。

3.将喇叭或扬声器模块连接到Arduino板上。

将模块的输入引脚连接到Arduino板的数字输出引脚（如D2）。

步骤2：编写代码在Arduino IDE中进行以下编码：// 声明变量const int microphonePin = A0; // 麦克风传感器连接的引脚const int speakerPin = 2; // 喇叭或扬声器模块连接的引脚void setup(){Serial.begin(9600); // 初始化串口通信pinMode(speakerPin, OUTPUT);// 设置输出引脚为输出模式}void loop(){int noiseLevel = analogRead(microphonePin); // 读取麦克风传感器的值if (noiseLevel > 500) // 根据实际需求调整阈值{digitalWrite(speakerPin, HIGH); // 发出噪音警报 }else{digitalWrite(speakerPin, LOW); // 停止噪音警报 }Serial.println(noiseLevel); // 打印噪声水平值delay(500); // 延迟500毫秒}步骤3：上传代码验证代码无误后，将代码上传到Arduino Uno板。

基于STM32的联网噪声监测仪一、引言噪声污染在城市生活中日益严重，对人们的健康和生活质量产生了严重影响。

为了解决这一问题，人们日益重视噪声监测工作。

基于STM32的联网噪声监测仪是一种新型的噪声监测设备，它可以实时监测周围环境的噪声情况，并将监测数据通过网络传输到云端，从而实现远程监测和数据分析。

本文将介绍基于STM32的联网噪声监测仪的设计原理、硬件搭建、软件开发以及应用前景。

二、设计原理基于STM32的联网噪声监测仪主要由传感器、STM32单片机、网络模块、存储模块和电源模块组成。

传感器用于实时监测环境的噪声情况，将监测到的信号转换成电信号输出；STM32单片机负责对传感器输出的信号进行采集和处理，同时控制整个系统的运行；网络模块负责将监测数据通过wifi或者以太网等方式传输到云端；存储模块可以对监测数据进行存储，以备日后分析和对比；电源模块为整个系统提供电能。

三、硬件搭建基于STM32的联网噪声监测仪的硬件搭建主要包括传感器的接入、单片机的搭建、网络模块的接入以及电源模块的搭建。

传感器可以选择市场上比较成熟的噪声传感器，如MIC和I2S传感器，选用合适的传感器接口与STM32单片机相连；单片机选用STM32F系列的芯片，搭建整个硬件系统，并加入必要的外设接口；网络模块可以选用wifi模块或者以太网模块，接入单片机，实现监测数据的传输；电源模块应设计合理的供电电路，以确保整个系统的稳定运行。

四、软件开发基于STM32的联网噪声监测仪的软件开发包括嵌入式软件和云端软件两部分。

嵌入式软件主要由采集控制程序、数据处理程序和通信程序组成。

采集控制程序负责对传感器采集到的数据进行采集和控制；数据处理程序负责对采集到的数据进行处理和分析；通信程序负责将数据通过网络模块传输到云端。

云端软件主要包括数据接收程序、数据存储程序和数据分析程序。

数据接收程序负责接收来自监测仪的数据；数据存储程序负责将接收到的数据存储到数据库中；数据分析程序负责对存储在数据库中的数据进行分析和展示。

环境噪声监测仪的研制摘要随着现代工业和交通业的迅速发展，噪声污染已影响到人们的生活、学习和工作，危害日益严重，成为全球面临的重要环境问题之一。

目前，世界各国都在积极开展噪声的监测和治理。

伴随着时代的进步、科学技术的不断发展，噪声评价量的种类不断更新，对噪声测量功能和准确度的要求也不断提高。

因此，研制一种广泛适用于工矿企业和环境监测的噪声监测仪，以满足噪声测量的需求。

本论文详细阐述了环境噪声监测仪的设计方案，电路结构及设计特点，并着重介绍了环境噪声监测仪的主要硬件电路、程序模块的设计与实现。

该仪器将传统的声学测量与单片机技术相结合，可以测量、监测多种噪声评价量。

环境噪声监测仪的硬件电路由传声器、信号调理电路、数据采集电路、人机界面、单片机及其外围电路组成。

传声器将噪声转换成电压信号，经信号调理模块按人耳在高低频具有不同灵敏度的特性进行频率计权、对数检波，其后送入数据采集处理模块实现A/D转换、时间计权，单片机接收A/D转换后的数字信号进行数据运算、处理，并根据键盘的设置运行相应的程序模块，将测量结果进行存储、显示。

本论文详细介绍了环境噪声监测仪系统软件的编制思想及其实现方法，其主要模块为数据采集、数据处理及人机交互等。

数据采集模块通过控制A/D单元和单片机的时钟输出实现，数据处理模块利用相关数学运算将采集到的数据转换成具有实际意义的噪声评价量，其后人机模块将测量结果进行显示。

本环境噪声监测仪能够监测噪声随时间、空间的变化，具有自动化程度高、功能强和性价比高等优点，在环境监测、噪声治理和相关实践教学中有着较好的应用前景。

关键词 噪声；监测；评价；对数检波- I -Development of Environment Noise MonitoringSystemAbstractAs the rapid development of the modern industry and transport, noise pollution has affected people's lives, studying and work, the grave treat had increased, as the major environmental problems in the world. At present, all the countries are actively carrying out the monitoring and governance of environment noise. Along with the time and the continue development in the science and technology, evaluation of noise has changed, the demand with capability and accuracy of the noise measurement has constantly updated. Therefore, development of environment noise monitoring can be used in a widely used in industrial and mining enterprises, in order to meet the noise measurement’s requirements.This paper describes the design and the composition of the environment noise monitoring instrument in details, which also highlights the hardware circuit design of main noise monitor and realizes program modules of the noise monitoring system. The instrument combine the the traditional acoustic measurement and SCM technology, measure and monitor variety of noise assessment.The hardware circuit of environment noise monitor system include microphone, signal conditioning circuits, data acquisition circuit, man-machine interface, microcontroller and its peripheral circuit. Microphone will converted the noise change into a voltage signal ,then the signal conditioning module according to the human ear have different characteristics of the sensitivity with the frequency-weighted and logarithmic detector, then sent the signal to data acquisition module to realize A/D conversion and time-weighted. The MCU received the digital signal to data operation and processing, and according to the set of keyboard run the corresponding program modules, then the MCU save and display the results. This paper also focuses on the design and realization of the functions of data- II -acquisition, data processing and human-computer interaction program. The data acquisition module realize through controlling the A/D conversion and the clock output of MCU, the data processing changed the data to noise assessment, then the measure results display on LCD.The monitor has a high degree of automation, functionality and high cost-effective advantages, and to monitor the noise along with the time and space changed, which has a very bright future in the environmental monitoring.Keywords noise，monitor，assessment，logarithmic detector- III -目录摘要 (I)Abstract (II)第1章引言 (1)1.1 课题研究的背景及目的 (1)1.2 国内外发展现状 (2)1.3 课题主要研究内容 (4)第2章噪声的量度方法和评价理论 (6)2.1 噪声及危害 (6)2.2 噪声的量度方法 (6)2.2.1声功率及声功率级 (6)2.2.2声强及声强级 (7)2.2.3声压及声压级 (7)2.2.4响度及响度级 (8)2.3 噪声的评价 (9)2.3.1计权声级 (9)2.3.2等效连续声级 (10)2.3.3噪声污染级 (11)2.3.4噪声统计声级 (11)2.3.5交通噪声指数 (12)2.3.6昼夜等效声级 (12)2.4 本章小结 (12)第3章环境噪声监测仪的硬件设计 (13)3.1 系统硬件的总体方案 (13)3.2 传声器的选择 (14)3.2.1测试电容传声器 (14)3.2.2传声器技术指标 (14)3.3 信号调理模块及设计 (15)3.3.1前置放大电路 (15)3.3.2频率计权网络 (16)- IV -3.3.3对数检波电路 (19)3.4 数据采集处理模块及设计 (22)3.4.1 模数转换电路及时间计权 (22)3.4.2 微处理器及外围电路 (27)3.5 人机界面的设计 (31)3.5.1 液晶显示电路 (31)3.5.2 键盘接口电路 (33)3.6 系统电源的设计 (33)3.7 系统硬件抗干扰设计 (34)3.7.1电源设计的抗干扰措施 (34)3.7.2接地技术 (35)3.7.3信号传输的抗干扰措施 (35)3.7.4 PCB电路板的抗干扰设计 (35)3.8 本章小结 (35)第4章环境噪声监测仪的软件设计 (36)4.1 软件开发的总体思路 (36)4.2 功能模块的实现 (38)4.2.1初始化及参数设计 (38)4.2.2数据采集程序 (38)4.2.3数据处理程序 (38)4.2.4人机交互程序 (40)4.3 软件的抗干扰措施 (42)4.3.1看门狗 (43)4.3.2冗余技术 (43)4.4 本章小结 (43)第5章系统的调试及数据分析 (44)5.1 硬件电路的调试 (44)5.1.1 电路板的验证 (44)5.1.2电源模块的调试 (44)5.1.3信号调理模块的调试 (44)5.1.4数据采集模块的调试 (45)5.1.5人机模块的调试 (45)5.2 软件模块的调试 (45)- V -5.3 系统联调 (46)5.4 系统测试结果及分析 (46)5.4.1 模数转换电路的测试及结果分析 (46)5.4.2 对数检波电路的测试及结果分析 (48)5.4.3 电路联调的测试结果及分析 (49)5.5 本章小结 (50)结论 (51)参考文献 (52)附录 (55)攻读学位期间发表的学术论文 (56)致谢 (57)- VI -第1章引言1.1课题研究的背景及目的随着现代工业和交通业的发展，机器功率的容量越来越大，转速越来越高，各种设备所发出的噪声也越来越强；随着人类生活水平的提高，家用电器的普及，生活噪声也越来越多。

环境噪声检测器的设计课程设计课程名称模拟电子技术设计题目环境噪声检测器的设计专业电气信息类姓名班级学号指导教师完成时间 2014.5.19设计环境噪声检测器的设计题目完成自2014年5月6日至2014年5月20日共 2周期限噪声信号的转换、放大、A/D转换、数据采集和显示系统设计。

外界噪声信号通过传声器转换成音频信号，电信号经过放大和A/D变换输入到单片机进行处理，并转换成相应的噪声分贝值通过LED显示，从而设实现噪声的实时监测。

计依据学习、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，熟悉单片设机系统设计和软件编程。

进行整体方案设计，做出开题报告。

进行系统计硬件电路设计，包括传声器测量系统设计、单片机系统硬件设计。

审查要后，焊接或在面包板上搭接电路。

编写程序，仿真调试。

仿真调试通过求后，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，及完成系统联调。

主环境噪声经高灵敏度、无指向性驻极体传声器转换成电信号。

放要大电路由运放LM386构成，精心调整相关外围元件参数，可使其输出幅内频特性满足测量要求的电压信号。

通过A/D转换器后，输出频率信号变容为TTL电平送给单片机的P3.4引脚，经软件处理后，噪声声压级显示值由P1口输出，驱动LED数码管显示。

[1] 万福君、潘松峰.单片微机原理系统设计与应用(第二版) 中国科学技术大学出版社，2001.[2] 胡汉才.单片机原理及其接口技术清华大学出版社，2004.[3] 蔡美琴、张为民.MCS-51 系列单片机系统及其应用(第二版) 高参考等教育出版社，2004.资 [4] 杨振江、杜铁军.流行单片机实用子程序及应用实例西安电子科料技大学出版社，2002.[5] 张培仁.基于 C 语言编程 MCS-51 单片机原理与应用清华大学出版社，2003.指导教日期师签字环境噪声检测器的设计附:一(设计任务:设计一个对环境噪声进行检测的电路，输入变量是人耳可听见的声音信号，电路输出用指针式电表指示。

一种智能家电工况噪声检测仪的制作方法
智能家电时代正在到来，如何保障家电使用的安全和舒适性格外
重要。

为此，一种智能家电工况噪声检测仪应运而生。

这种仪器可以
监测家电运转时的噪声，为用户提供准确的信息，从而判定家电是否
处于正常运作状态。

以下是该仪器的制作方法：
1. 理清检测仪的功能需求，包括测量范围、精度及响应时间等。

2. 选择合适的传感器，可以选用麦克风传感器或压电传感器。

3. 装配电路板，将传感器与电路板焊接紧密。

4. 选择合适的芯片，基于声学信号处理算法，解析出家电的工作
状态和噪声特征。

5. 配置显示屏幕，显示检测结果，和语音播报机制，提示用户家
电工作状态。

6. 设计外壳，确保该仪器可适应各种环境下的使用要求，同时要
方便用户使用。

7. 测试，进行准确度及精度的测试，确保能够稳定运行并达到预
期目标。

综上所述，智能家电工况噪声检测仪的制作方法非常简单，只需
要具备一定的电子技能，可以制造出优质的产品，为用户提供便捷、
准确且高可靠性的检测器。

完美的工作状态需要完美的家电使用环境，
我们也应该积极发挥自己的“智能”，做出更环保、高效的保障措施，建设更加智能、宜居的家居环境，迎接“智能家居”大势的到来。