环境振动噪声能量回收系统设计毕业设计

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1、环境振动噪声能量回收系统设计毕业设计目录摘要IABSTRACT.II绪论11噪声回收系统原理31.1声电转换器31.1.1常见声电转换器的原理31.1.1.1动圈式声电转换器31.1.1.2电容式声电转换器41.1.1.3驻极体声电转换器41.1.1.4压电式声电转换器51.1.2声电转换器的选择和使用61.1.3声电转换器的指向性71.2噪声源定位原理71.2.1仿人双耳的声源定位方法71.2.2基于到达时间差的声源定位方法71.2.3基于声压幅度比的声源定位方法81.3太阳能电池工作原理和特性91.3.1太阳能电池工

2、作原理91.3.2太阳能电池的电学特性112噪声源定位模块设计122.1方案论证122.2硬件设计132.2.1单片机132.2.2两相步进电机152.2.3步进电机驱动电路162.2.4单片机晶振172.2.5电压比较器17II2.3系统实物模型183能量转换及收集模块设计203.1整流电路的设计203.1.1桥式整流电路203.1.2三倍压整流电路223.1.3整流电路的选择243.2DC-DC升压电路的设计243.2.1Max1678芯片介绍243.2.2DC-DC转换器原理253.2.3电路设计273.2.4元件

3、的选择283.3能量收集电路的设计293.3.1电容储能电路293.3.2锂电池储能电路304软件设计334.1方案论证334.2主程序334.3中断子程序345结论与展望355.1结论355.2展望36致谢37参考文献38附录1噪声源定位硬件原理图40附录2能量回收硬件原理图41附录3系统总硬件原理图42附录4声源定位程序43II武汉理工大学毕业设计（论文）摘要在近代工业高速发展的今天，环境噪声污染对人们的生活影响越来越大。而同时，现代的全球能源日趋紧缺，开发各种新能源亟不可待。这两点问题的结合，让我们很自然的开始考虑

4、一个新的问题：是否可以将环境噪声加以利用，变废为宝。这样不仅减少了噪声污染，也可以为能源危机找到一条新的出路。正是出于这些目的，本设计开始了探索和研究。首先，本文对噪声能量回收系统相关方面的原理做了个大致的介绍，这其中包括各种声电转换器的工作原理、噪声源定位技术原理和天阳能电池的工作原理简介。通过简单的介绍、比较，本设计的相关元器件和控制方法基本确定了下来。接着，本文分模块详细介绍了环境振动噪声能量回收系统的硬件和算法、软件方面的设计。为了能够最大效率的回收噪声能源，本文特意设计了噪声源定位模块。通过采用基于声压幅度比的

5、声源定位算法，我们能够精确定位噪声源的方向，并自动调整声电转换器的位置。最后，本文设计了能量回收模块，通过三倍压整流电路，DC-DC升压电路和能量收集电路，很好的将压电式声电转换器产生的微小的电能储存在了锂电池中。由于整个系统最关键的就是能效比的问题，而本设计中的一些主要芯片工作都要消耗掉能量。所以，本文利用了现在已经研究的比较成熟的太阳能电池来作为这些芯片的工作电源。这样，由于太阳能是很丰富的，利用太阳能来回收噪声能，系统的储能肯定会大于耗能。本文的软件设计主要是放在了噪声源定位方面，通过用汇编语言编写了噪声定位模块，

6、用单片机控制步进电机完成了对噪声源的自动定位追踪。通过对这些软件的设计，加深对单片机控制作用的实现的认识。在硬件电路图的设计中，为了让自己的设计更具有说服力，对一些电路图本文用Proteus软件进行了仿真。通过波形分析，使大家对结果一目了然。关键词：声源定位能量回收能效比太阳能电池Proteus44武汉理工大学毕业设计（论文）ABSTRACTInthemodernindustrialdevelopmenttoday,environmentalnoisepollutionaffectspeople'slives.Butat

7、thesametime,themodernglobalenergyisofshortageanddevelopmentofincreasinglyeagertonewenergyisserious.Thesetwoproblemsletusverynaturallybegintoconsideranewquestion:whetherwecanuseandreuseenvironmentalnoise.Thisnotonlyreducesthenoisepollution,butalsocanfindanewwayofe

8、nergycrisis.Itisoutoftheobjective,thedesignandresearchisstarted.Firstly,thepaperonenergyrecoverysystemrelatedtoaspectsofthenoisemadeageneralknowledgeoftheintro