srp结题总结报告

石河子大学第十一期SRP 项目
声噪计的设计与实现
指导老师： ……
小组组长： ……
小组组员： …………
项目总结报告
简易声噪计的设计与实现
1.课题的提出
1.1课题研究背景及意义
噪音的污染应经成为生活中原来越常见的污染，一次对声音的测量越来越重要。

通过对声音大小的测量来鉴别噪音的污染程度非常重要。

而如今，市场上的声噪计种类繁多，主要有数字式声噪计、精密声噪计、数位式噪音计，而他们的原理大同小异。

而由于电子产品本身技术含量较高，所以，声噪计的售价普遍偏高。

而声噪及的原理与我们所学学科有一定的交叉，所以，我们在学习课本基础之上做一个简单、使用的声噪计。

这样，不仅成本远低于售价，而且我们的动手能力以及对知识的理解能力都会增强。

2、课题研究设计
2.1研究目标
1)利用简易声噪计测出分贝数。

2)利用9个发光二极管灯亮显示，声音越大所亮灯根据芯片控
制越靠后。

3)当噪音大到扰乱人正常生活之时，红灯亮。

2.2研究方法与关键的问题
1)各个元器件选择之时参数的正确把握。

2)芯片LM3914各个引脚的焊接时，应当注意准确把握。

3)最后一个显示模块难度较大，需要应用单片机编程，予以输
出。

2.3课题研究方法步骤
1)首先在进行电路的焊接之前，需要对电路进行仿真模拟，即用仿
真软件进行仿真，就可得出个元器件的参数。

2)LM3914共18个引脚在进行实际焊接之前，对该芯片需要清楚的
了解各个引脚的功能。

3)在最后一个部分显示模块的部分，可以利用单片机的从芯片中引
出模拟量予以显示。

3、课题研究的实施
在项目具体实施过程中主要分为一下三个模块：
3.1声音的采集模块
方法与原则:
1）利用MIC进行声音采集，并通过传感器将声信号转化为电信号。

早经过ＡＤ模块转化为数字信号，用于下一阶段处理。

2）利用CA3130运算放大器，将信号放大输出。

3）在此模块主要由话筒和运放CA3130构成，IC2接成高增益反相放大器工作模式，3脚固定在4.5V电位作为基准电压，2脚则接
入话筒输出信号，信号在6脚放大输出后经R5负极反馈至2脚。

4）由于放大器输入阻抗极高，因此很小的输入电流变化就能激励运放工作。

3.2 信号整流与对数运算模块
主要方法：主要利用芯片LM3914：
LM3914是10位发光二极管驱动器，他可以把输入模拟量转换为数字量输出驱动10位发光二极管来进行点显示或柱显示。

芯片的详细介绍：
LM3914的参考电压源输出约为5V，即在7脚和8脚之间维持一个5V的基准电压vref,该基准可以直接给内部分压器使用，这样Vin
（5脚）输入一个0到5V电压时，通过比较器即可点亮发光二极管。

4脚和6脚之间连接有10个精密分压电阻，7脚和8脚之间是一个参考电源，9脚为点/柱模式选择，5脚为信号输入端。

（后有
附图）
3.3 显示模块
概述：
此模块主要用单片机进行显示，将前一块放大数字信号进行显示。

编写程序：
#include<reg52.h>
#include <I2C.H>//I2C总线头文件申明
#include <intrins.h>//调用部分汇编函数的申明
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define PCF8591 0x90 //PCF8591 器件地址 1001 0000 参考datasheet
unsigned int D[32];
unsigned int result;//存放AD转换的结果，用于显示
sbit LCD_RS = P2^6; //复位端
sbit LCD_RW = P2^5; //写数据端
sbit LCD_EP = P2^7; //使能端
uchar Code1[]="Noise Degree ";
uchar Code2[]="Level: of . ";
/********************************************************* ADC发送字节[命令]数据函数
*********************************************************/ bit ISendByte(unsigned char sla,unsigned char c)
{
Start_I2c(); //启动总线
SendByte(sla); //发送器件地址
if(ack==0)return(0);
SendByte(c); //发送数据
if(ack==0)return(0);
Stop_I2c(); //结束总线
return(1);
}
/********************************************************* ADC读字节数据函数
*********************************************************/ unsigned char IRcvByte(unsigned char sla)
{ unsigned char c;
Start_I2c(); //启动总线
SendByte(sla+1); //发送器件地址
if(ack==0)return(0);
c=RcvByte(); //读取数据0
Ack_I2c(1); //发送非就答位
Stop_I2c(); //结束总线
return(c);
}
//*******************************************************/ void ADC()
{
/********以下AD处理*************/
ISendByte(PCF8591,0x41);
//发送控制命令 0x41 四路但输入，选择1号输入通道 result=IRcvByte(PCF8591)*2;
//ADC0 模数转换1 放大2倍显示
}
void delay1(unsigned int n)
{
int i,j,k;
for (k=0;k<100;k++)
{
for (i=0; i<n; i++)
for (j=0; j<100; j++);
}
}
void delay(int ms)
{ //延时子程序
int i;
while(ms--)
{
for(i = 0; i< 250; i++)
{
_nop_(); //空执行
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
}
}
/****************测忙函数************************/
bit lcd_bz()
{
bit result;
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 1;
LCD_EP = 1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
result = (bit)(P0 & 0x80); //检测P0最高位是否为1
LCD_EP = 0;
return result;//返回侧忙结果，返回的值给了lcd_bz()
}
/****************写命令函数************************/
void lcd_wcmd(uchar cmd)
{ // 通过cmd将指令数据写入到LCD
while(lcd_bz());//当st7位为0时才允许读写操作
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 0;
LCD_EP = 0;
_nop_();
_nop_();
P0 = cmd; //将8位指令通过P0口传给1602
_nop_();
_nop_(); //用于产生一个脉冲宽度
_nop_();
_nop_();
LCD_EP = 1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
LCD_EP = 0;
}
void lcd_pos(uchar pos)//设定显示位置
{
lcd_wcmd(pos | 0x80);
}
/****************写数据函数************************/ void lcd_wdat(uchar dat)
{ //将字符显示数据写入到LCD
while(lcd_bz());
LCD_RS = 1;
LCD_RW = 0;
LCD_EP = 0;
P0 = dat; //将8位数据通过P0口传给1602
_nop_();
_nop_(); //用于产生一个脉冲宽度
_nop_();
_nop_();
LCD_EP = 1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
LCD_EP = 0;
}
void lcd_init()
{ //LCD初始化设定
lcd_wcmd(0x38); //16*2显示，5*7点阵，8位数据delay(1);
lcd_wcmd(0x0c); //显示开，开光标
delay(1);
lcd_wcmd(0x06); //移动光标
delay(1);
lcd_wcmd(0x01); //清除LCD的显示内容
delay(1);
}
void operation()
{
uint shengyin_dianya;
uint zaosheng_level=0;
uint zaosheng_shiwei;
uint zaosheng_gewei;
uint zaosheng_xiaoshuwei;
ADC();
shengyin_dianya=result;//读取电压值
//shengyin_dianya=shengyin_dianya; // 电压显示
zaosheng_shiwei=shengyin_dianya/100; //数据拆分
zaosheng_gewei=shengyin_dianya/10%10;
zaosheng_xiaoshuwei=shengyin_dianya%10;
//Code2[12]=shengyin_dianya/100+0x30; //数据拆分后每一位对应的字符数值
Code2[13]=shengyin_dianya/10%10+0x30; //并放到相应的字符数组位置
Code2[15]=shengyin_dianya%10+0x30;
Code2[7]=zaosheng_gewei+0x30; //噪声等级放到相应的字符显示位置
}
void display() //
{
//LCD1602显示部分的程序
unsigned char m;
lcd_wcmd(0x80+0x00);//写入显示缓冲区起始地址为1行1列
for(m=0;m<16;m++)
{
lcd_wdat(Code1[m]);
delay(1);
}
lcd_wcmd(0x80+0x40);//写入显示缓冲区起始地址为2行1列 for(m=0;m<16;m++)
{
lcd_wdat(Code2[m]);
delay(1);
}
}
/****************主函数************************/
void main()
{
lcd_init();// 初始化LCD
while(1)
{
display();//对结果的显示
operation();// 对数据的读取和处理
}
}
4、项目完成情况及自我评价
项目基本完成目标，在采集模块方面能够比较准确地采集声音，在声音处理方面也可以达到预想的结果，然后经过LM3914处理可以使发光二极管不同位置的灯亮。

这一模块，达到理想的要求。

在单片机单片机显示模块，经过AD转换模块，将所测得模拟量转化为数字量，在LCD1602中予以显示，也达到理想要求。

5、项目成果的科学价值、应用前景、效益
当前市场上所售的测量噪音的声级计，由于电子产品的固有特性，所以它的售价较高，我们所做的项目，另辟蹊径，都是利用最简单、最普通的元器件，通过自己的动手所焊接出成品。

首先成本上远低于市场上的同类产品，而且我们所有器件均为常见元器件，所以就售价而言应该会远低于市场售价。

虽然现在我们的产品还不完善，但经过我们不断的完善，整改，终有一天，它会在市场上出现。

致谢：本项目研究是在导师田敏老师的悉心指导下完成的。

导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。

不仅使我们树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。

本研究课题的选择到实验数据的收集，以及论文的最终完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。

在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！
本研究的顺利完成，也离不开各项目组成员的团结协作，通过大家的团结协作、共同努力，本次项目的研究得以顺利的完成，因此，我要感谢我的队友，今天的一切正式集体努力的结果！
参考文献
[1]谭浩强Ｃ＋＋程序设计清华大学出版社2004：
[2]沈美明，温东婵，ＩＢＭ－ＰＣ汇编语言程序设计清湖大学出版报社，2012；
[3]邱关源电路基础高等教育出版社2004：
[4]童诗白，华成英模拟电子技术基础高等教育出版社2006；
[5]闫石。

数字电子技术基础高等教育出版社2003：
[6]戴梅鄂，史嘉权微型计算机技术与应用清华大学出版社2006；
[7]何炎详，李飞，李宁计算机操作系统清华大学出版社2011；
[8]同济大学数学系高等数学第六版高等教育出版社2011；
[9]陈希孺，概率论与数理统计中国科学技术大学出版社2012；
[10]同济大学数学系线性代数第五版高等教育出版社2012；
[11] 吴功宜计算机网络（第三版）清华大学出版社2011；
[12] 高宗升滕岩梅复变函数与积分变换北京航空航天大学出版社2011；
附：ＬＭ３９１４内部电路图
成果图展示：。