基于89c51单片机的环境噪声测量仪

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1、基于89C51单片机的环境噪声测量仪

2、第1内容显示中3　硬件电路构成　　环境噪声测量仪的硬件结构原理见图1：　500)this.style.ouseg(this)">　　　图1　硬件原理图　　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。所用传声器频率特性在50～14000Hz范围内不均匀度小于1．5dB，加防风罩、防雨罩后可用于室外测量。三级放大电路由运放LM324构成，精心调整相关外围元件参数，可使其幅频特性与A计权曲线相近。D1、C1、R1组成峰值检波网络，其输出直流电平反映了噪声声压的大小。　　由LM3

3、31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P3．4引脚，作为T0的计数脉冲。该转换电路线性良好，抗干扰能力强，输出频率范围在10～10000Hz以上，其变化比达103，优于普通8位并行A／D转换器，有利于提高系统的测量范围。图1中，Rs可用来调节增益偏差，改变输出频率。　　系统的核心部分是AT89C51单片机，其指令系统与MCS－51完全兼容，且片内带4kB的E2PROM，可以方便地构成一个最小测量系统。其P3．5引脚接由NE555构成的定时器输出的100kHz方波，通过T1中断去控制T0定时

4、计数。从T0端输入的计数脉冲频率，也反映了所测声压的大小。经软件处理后，噪声声压级显示值由P1口输出，经74LS248译码再驱动两位1．8in高亮度LED数码管显示，适当控制译码器灭灯端，使两数码管轮流发光实现动态显示，降低功耗。4　软件设计　　环境噪声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2所示：　　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。每当T1对外接100kHz时钟计数达0．5s后，申请中断，CP

5、U响应中断后即读取TH0、TL0两寄存器中的计数值，并重新初始化T0、T1，以便检测下一次的数据。500)this.style.ouseg(this)">图2软件流程图　　值得指出的是，查表程序实现了计数值向声压级的转换。由式（1）知声压每增加12．2％，声压级增加1dB，因此T0计数值每增加12．2％，声压级增加1dB．在E2PROM中定义一张表格，每三个字节为一组数据，其中前两个字节为计数值，后一个字节为压缩BCD码表示的声压级值。调试时，参照精密声级计，读出某声压级所对应的计数值，从而确定表格中两参数的对应关系，

6、当程序固化后，还可通过硬件电路对其进行调整。下面给出定义该表格的伪指令格式：　　TAB：DB1BH，0A0H，0BBH，　　；表格上限∶　　　　　　　　　　　　　　　05H，83H，83H，04H，0EAH，82H，04H，61H，81H，03H，0E7H，80H，03H，7AH，79H03H，19H，78H，02H，0C3H，77H，02H，76H，76H，　　∶　　00H，00H，0AAH，　　；表格下限　　其中，“0AAH”、“0BBH”两个数据经译码后分别显示下限标记“［”和上限标记“］”，表示超出测量范围。　

7、　为了提高系统的抗干扰能力，除了在硬件上采取了相应的措施外，软件上采用了冗余设计法即重复重要的指令，未用空间设置空操作指令，以防止程序跳飞而死机。5　结束语　　最后用国营江西红声器材厂生产的ND－2型精密声级计对系统进行校验，测量误差小于1dB，测量范围在40～96dB之间，已满足一般环境下噪声的测量要求。　在仪器制作过程中，常熟高等专科学校物理系汪逸新高级工程师给予了很多指导意见，常熟市卫生防疫站职业卫生科提供了校验仪器，在此表示深深感谢！