摘 要随着社会的进步与发展，环境噪音日渐凸显，尤其是近几年来房地产的开发建筑工地数不胜数，家用小轿车的普及，如今的噪声已经变得随处可闻，使得人们想找个安静的地方太难，像晚上睡觉时旁边巨大的噪音已经让人无法入睡，导致第二天无心工作，噪音已经严重影响到人们的日常生活了。由于噪音的危害逐渐加强，使得人们越来越关注实时噪声监测的发展。因此要想改善民众的生活质量，就必须加强环境噪声检测，同时环境噪声的改善也是环境保护的关键所在。现在市面上应用的主要是放置在主要交通道路上的大型噪声监测设备，只有单纯的文字与数字显示，并不能起到很好的警示行人的作用，同时体积太大。而便携式的虽然很轻便，但功能与资源整合上比较单一，并不能形成群体效应，来综合综合治理，其次一些测量范围过小，一旦超出范围就失去了作用。我设计的环境噪声监测系统采用全新的设计方案，综合上述两个类型的优点，改善不足之处，同时又与时俱进的添加了新的功能。本设计采用成熟51单片机控制，通过高灵敏的噪声传感器收集环境噪声，然后再通过一系列复杂的信号转换放大等过程最终将结果显示在液晶屏上，并根据提前设定的标准及时的声光报警反馈信息，使得功能大大提高。
目 录
1 绪论 1
1.1 环境噪声检测系统的研究背景 1
1.2 环境噪声检测系统的国内外研究现状及发展现状 1
1.3 本课题的研究内容及研究方法 2
2 系统总体设计方案 3
2.1 系统设计目标综述 3
2.2 系统硬件设计方案 3
2.3 系统结构设计 5
3 系统硬件电路设计 6
3.1单片机系统的设计 6
3.1.1 单片机的选择 6
3.1.2 单片机外围电路的设计 7
3.2 传声器 9
3.3 信号放大器 11
3.4 交直流转换电路的设计 13
3.4.1 有效值检测电路AD536 13
3.4.2 AD536辅助电路的设计 14
3.5 电压频率转换电路的设计 14
3.5.1 LM331频率电压转换器 15
4 系统软件设计 17
4.1 频率与声压级检测 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
算法 17
4.2 程序流程图 17
5 系统调试与分析 21
5.1 系统调试一般步骤 21
5.2 电路板的设计与制作 21
5.3 硬件调试 22
5.4 软件调试 22
6 总结与展望 23
6.1 论文总结 23
6.2 工作展望 23
参考文献 25
致谢 25
附录 29
附录A 29
附录B 31
1 绪论
1.1 环境噪声检测系统的研究背景
声音是因为物体的振动而产生出来的，因此声音会由于传播距离的增长而逐渐消失，人们不容易找的噪声产生的初始地方，故不好发现，所以应采用数字化监测的方法，一旦发现声音过大，可以提早做好记载取证，及时通告监管执法人员，所以我想设计一种环境噪声检测系统，提醒人们噪声是否已经超标，是否会影响到他人的生活，及时地做出提醒使其降低噪声。
由于发展的需求，噪声污染也愈演愈烈，施工、车辆等带来多重噪声。人们已经对就声音控制来环境保护达成了共识，特别是在噪声测量这一环节，这是非常重要的，具有重要的作用。噪声对人体的影响非常大，在短时间内环境噪声可以使得人的耳朵不舒服，头很痛，更加严重的是会影响工作和睡眠，所以对于生活在城市噪声下的人们来说，要利用各种方法和技术进行分析，从而了解噪声污染度，这样才能确定其影响。所以在工矿企业，医院和小区，建筑工地等对声音要求比较高的地方，可以做到监控，防止噪声超标，保障居民有一个良好的生活环境。
1.2 环境噪声检测系统的国内外研究现状及发展现状
目前，随着检测方法和检测产品的发展，大都已经非常集成化，各家产品的制造也越来越规范，相关的配套产品也不少。虽然说如今声音检测设备和检测技术都取得了很大的进展，但仍然有一些地方做得不够完美，还需要进一步改善问题。在声音检测这个方面，我国的检测标准并不完善，仍然采用传统的检测方法，速度慢准确性差，导致经常出现检测结果与实际情况存在不符的情况，我国并没有采用与电网类似的方式去检测声音，使得检测数据不能共享，不能及时发现声音污染源。同时对于一些声音污染较为严重的地方，要进行更加重点的检测，并记录每一次的检测结果，绘制成表。而且，我国噪声监测设备的噪声监测水平相比于其他各国较低，有些地方还处于发展的初期阶段，并不能形成整体检测网。环境声音拥有不确定性，瞬间性，不易消失性等因素，这些状况都间接增大了发现困难。
现在人民生活水平的不断改观，人们不单单满足于对物质的需要，更注重的是精神上的需要，现如今在科技兴国的带领下，我国对于噪声的检测能力有了长足进步，使得环境的噪声污染正在面向好的方面发展，环境更加安静和谐，对人的休息有很大的帮助，人们也更愿意在此出定居。在科技大力的推动下，检测技术的发展也日新月异，如今检测技术正在往新型、更智能、自动化和数据库的地方研究，实现环境监测自动化，大数据技术的发展与使用，可以为环境部门提供有力的决策方案提供支持。
1.3 本课题的研究内容及研究方法
本设计是以STC89C51单片机为中心，通过噪声传感器进行声响采集，通过LM386进行信号放大处理，AD536进行模数转换和LM331的电压频率处理然后传输到单片机，再通过LCD1602液晶显示，非常直观的感受。警报器用来提示，利用按键对分贝的上下限进行设置，超出或出现与设定值过低则产生报警。液晶实时显示目前环境的噪音情况，直观明了，语音播报则进行实时噪声播报。环境检测系统对声音衡量标准范围是30～120分贝，精确度是0.1分贝。
环境噪声检测系统主要由以下几个电路组成：
硬件电路主要由STC89C51单片机，噪声传感器，放大电路及接口电路设计，显示电路和报警电路设计[1]。
（1）运用噪声传感器收集环境噪声
（2）将采集来的噪声进行放大，并进行模数转换
（3）运用粉尘传感器监测环境
（4）将数字信号传输到单片机
（5）通过液晶显示和蜂鸣器进行显示与报警
2 系统总体设计方案
2.1 系统设计目标综述
这次设计的目标是要制作一个使用单片机工作的环境噪声检测系统，它的主要部分是单片机，环境噪声检测系统是利用电压与声音频率的转换，来实现对于所在环境周围声音的测量，并且将测量的那个结果实时的显示在液晶屏幕上，以借此给出噪音大小。
对于这次设计，该设计是由两大块儿组成。环境噪声检测系统的硬件部分包含声音信号收集，声音信号的放大，交直流转换电路，V/F转换电路和单片机最小系统的硬件电路、LCD液晶输出等电路，软件方面则是对单片机进行编程，写出需要达到效果的代码，用来进行声音的收集，信号放大，频率的转换和显示输出。然后利用对硬件部分和软件部分的调整，使用软件对电路部分进行更正，使之达到目标预计的要求。
2.2 系统硬件设计方案
根据环境噪声检测系统设计功能的目标,大概可以分成硬件电路与软件系统这两块儿。硬件部分组成的总结构框图如图2.1所示。外围的噪声通过灵敏程度较高的无方向性采集声音的传感器将采集进来的模拟信号转化为电信号。转变后的电信号，信号程度微弱，需对微弱信号进行放大，才能继续传输。所以接着的放大电路由LM386组成,把前面传输过来的信息完成处理,支撑下各阶段的需要。紧接着对上个阶段传输过来的信息，通过器件对信息完成各种形式的变换,经变换后的信息，传输到微控制器的引脚上，利用微控制器对输入来的信息完成固定转变，变化为方便易懂的分贝值，传输在LCD屏幕上。

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