毕业设计（论文）--环境振动噪声能量回收系统设计

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1、武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义随着近代工业的发展，使人们的生活质量有了长足的提高，但同时环境污染也随着产生，同时对人们的生活质量有了很大的破坏。噪声污染由于其对人们日常的生活的影响越来越大，而被看成是世界范围内三个主要环境问题之一。从物理上说噪声属于声音的一种，是由于声源做无规则振动时而发出的。而在实际生活中，只要是影响人们正常的学习、生活等的，都可以称之为噪声。它可以对人、动物、仪器仪表以及建筑物均构成危害，损坏听力，诱发疾病，还会干扰人们正常的工作。正如我们每天在道路上行走时，就会时不时听到刺耳的声音，若在繁华的地段，就

2、会一直忍受这种不舒服甚至扰心的感觉。但同时我们又不得不承认，这些噪声只能在某种程度上削弱，而并不可能真正意义上的消除，所以当我们听到这些噪声时，只能任由他影响我们的生活。与其没有办法消除，不如想办法来利用它的振动原理来提供能量。现在世界的能源紧缺，开发各种新能源亟不可待。对于随处可遇的噪声，根据其声音所具有的振动原理，加以研究实验，相信可以通过某种方式来将其收集起来，利用在某些特殊的环境下，来应急紧缺的能源危机。如果能实现噪声利用，那就能变废为宝，同时也解决了我们噪声界被动治理，无法回用的缺点，从而提高噪声治理在整个环保板块中的地位。目前，欧洲各国已

3、有实验室投入精力来实现对于噪声的回收利用，通过研究使利用率超过某一下限，具有实用价值，在与实践的相结合中，得到能量，从而应用于某些小资源需求的特定环境。环境振动噪声能量回收系统的设计对于能源的回收利用有着重要的实用意义和经济价值。本文的主要设计目的是试图通过声音的振动特性，来使噪声可以转化为能源来利用。环境振动噪声能量回收系统要求是个简单实用的系统。首先由于噪声属于声音的一种，它的特点就是通过声源的无规则运动产生振动，然后通过压电材料的正压电效应，将机械振动转化为电能，这样就可以加以利用了。同时为了最有效的回收噪声能源，根据声电转换器的指向性原理，必

4、须使声电转换器始终对着噪声源。这样本文设计了噪声源定位模块，来确定噪声源的方位，并用步进电机进行自动跟踪。同时，将声电转换器外面罩上一个开口向外的外壳（形状和喇叭一样），这样可以防风、防雨、防潮、防灰尘。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。设计的意义是（理论或实际）：（1）环境振动噪声能量是一部分很大的能源，在能源紧缺的今天，利用起来很有实际应用意义。（

5、2）国际上，一直有专家在进行环境噪声能量回收利用的研究尝试，但并没达到可以大量应用实际生活中的例子，还需要进一步的减小成本。（3）太阳能是一种清洁可再生能源，用太阳能来回收噪声能，既减少了噪声污染，又达到了能源的循环利用，具有环保意义。（4）设计环境振动噪声能量回收系统，本文将不仅在论文中给出理论方案，而且将结合实际，尽量的使其可以有应用于实践的价值。　　　2、基本内容和技术方案设计的基本任务是：（1）完成环境振动噪声能量回收系统中噪声源定位方面处理算法设计；（2）完成硬件电路设计；（3）完成软件设计；（4）完成系统制作、调试（5）提交软硬件和全部资

6、料；主要技术方案是：(1)软件设计方案：用汇编语言对单片机进行编程，控制步进电机，完成噪声定位模块中对噪声源的自动跟踪。(2)硬件设计方案：用两路压电式声电转换器来检测收集噪声，分噪声源定位模块和能量回收模块来共同来实现环境振动噪声能量回收系统。3、进度安排1.准备阶段（1—2周）本阶段对大量相关资料或文献进行研究，在深入学习的基础上，逐步找出自己可以选用的声音传感器，并对各类传感器进行深入了解与学习。2.完成研究阶段（3-9周）本阶段已经在扎实知识积累的基础上，正式进入该课题的研究，在大概六周的时间内，完成规划方案的设计并对方案进行综合评价，并且由

7、指导老师进行修正，不断改进自己研究，最终订出结果，设计出硬件电路模型和相关软件程序。3.毕业报告形成阶段（10-14周）本阶段集中精力完成毕业报告，由指导老师修改完善，且根据学校要求，完成封面装订工作。4.毕业设计答辩阶段（15周）根据自己的毕业设计，以及学校的要求，完成与之对应的毕业设计答辩。4、指导教师意见指导教师签名：年月日目录摘要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

8、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