環(huán)境噪聲監(jiān)測報警系統(tǒng)
目錄
摘要 2
緒論 3
第一章：硬件設計部分 6
1.1噪聲監(jiān)測系統(tǒng)的硬件選擇 6
1.1.1 STC89C52RC單片機 6
1.1.2 ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 11
1.1.3 蜂鳴報警器 12
1.1.4 聲音傳感器 13
1.2制版流程 14
1.2.1 制作電路原理圖 14
1.2.2 PCB圖制作 15
1.2.3 熱轉(zhuǎn)印 16
1.2.4 腐蝕 16
1.2.5 打孔 17
1.2.6 去漆 17
1.2.7 測試 18
1.3組裝流程 19
1.4焊接流程 19
第二章：軟件設計部分 20
2.1噪聲監(jiān)測系統(tǒng)的軟件選擇 20
2.1.1 Keil編程軟件 20
2.2.2 STC-ISP 21
2.2 程序設計流程 21
2.2.1 程序流程圖 21
2.2.2 關鍵部分程序 21
2.3程序下載及調(diào)試 21
第三章：總體方案說明 22
3.1 總體任務解析 22
3.2 硬件連接（配實物圖） 23
3.3操作過程 24
參考文獻 25
附：程序代碼 26
摘要
在人們的日常生活中并闲，存在許許多多的噪聲。無論是工業(yè)噪聲谷羞，生活噪聲還是自然噪聲亚茬，它們不但影響人們的正常生活作息驻售、學習與工作，而且嚴重的甚至會危害人體健康安全髓梅。因此噪奄，噪聲的監(jiān)測與防治成了一項迫在眉睫同時舉足輕重的環(huán)境保護任務猫妙。能夠有效的檢測噪聲干像，做到防范于未然柱查，能夠有效提高人們的生活質(zhì)量、加強環(huán)境保護靠瞎。
本次報告詳細介紹及應用了環(huán)境噪聲監(jiān)測報警系統(tǒng)的原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。以STC89C52RC單片機為核心求妹，涉及噪聲錄入乏盐、處理、顯示制恍、報警等基本過程父能。外界噪聲信號通過傳聲器輸入，將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號净神，然后對它放大何吝，再交直流V/F轉(zhuǎn)換溉委，進一步數(shù)據(jù)采集，最后出入到單片機進行處理爱榕，并轉(zhuǎn)換成相應的噪聲分貝值通過LCD顯示瓣喊，并設定目標值，超出該值發(fā)出報警黔酥，從而使系統(tǒng)達到完全藻三，實現(xiàn)噪聲的實時監(jiān)測。
緒論
1.噪聲的概念
噪聲是一種主觀評價標準跪者，即一切影響他人的聲音均為噪聲棵帽，無論是音樂或者機械聲等等。
從環(huán)境保護的角度看渣玲，凡是影響人們正常學習逗概，工作和休息的聲音凡是人們在某些場合“不需要的聲音”，都統(tǒng)稱為噪聲忘衍。如機器的轟鳴聲逾苫，各種交通工具的馬達聲、鳴笛聲淑履，人的嘈雜聲及各種突發(fā)的聲響等隶垮，均稱為噪聲。從物理角度看秘噪，噪聲是發(fā)聲體做無規(guī)則振動時發(fā)出的聲音狸吞。噪聲污染屬于感覺公害，它與人們的主觀意愿有關指煎，與人們的生活狀態(tài)有關蹋偏，因而它具有與其他公害不同的特點。
2.噪聲的危害
干擾休息和睡眠至壤、影響工作效率：
①干擾休息和睡眠威始。休息和睡眠是人們消除疲勞、恢復體力和維持健康的必要條件像街。但噪聲使人不得安寧黎棠，難以休息和入睡。當人輾轉(zhuǎn)不能入睡時镰绎，便會心態(tài)緊張脓斩，呼吸急促，脈搏跳動加劇畴栖，大腦興奮不止随静，第二天就會感到疲倦，或四肢無力。
②使工作效率降低燎猛。研究發(fā)現(xiàn)恋捆，噪聲超過85分貝，會使人感到心煩意亂重绷，人們會感覺到吵鬧沸停，因而無法專心地工作，結(jié)果會導致工作效率降低论寨。
損傷聽覺星立、視覺器官
①損害心血管。噪聲是心血管疾病的危險因子葬凳，噪聲會加速心臟衰老绰垂，增加心肌梗塞發(fā)病率。
②強的噪聲可以引起耳部的不適火焰，如耳鳴劲装、耳痛、聽力損傷昌简。
③噪聲對視力的損害占业。人們只知道噪聲影響聽力，其實噪聲還影響視力纯赎。
對人體的生理影響
①損害心血管谦疾。噪聲是心血管疾病的危險因子，噪聲會加速心臟衰老犬金，增加心肌梗塞發(fā)病率念恍。
②對女性生理機能的損害。女性受噪聲的威脅晚顷，還可以有月經(jīng)失調(diào)峰伙、流產(chǎn)及早產(chǎn)等，如導致女性性機能紊亂该默，月經(jīng)失調(diào)瞳氓，流產(chǎn)率增加等。
③噪聲還可以引起如神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂栓袖、精神障礙匣摘、內(nèi)分泌紊亂甚至事故率升高。
3.防治噪聲污染的一些辦法
①控制噪聲源裹刮。降低聲源噪音音榜，工業(yè)、交通運輸業(yè)可以選用低噪音的生產(chǎn)設備和改進生產(chǎn)工藝必指，或者改變噪音源的運動方式（如用阻尼囊咏、隔振等措施降低固體發(fā)聲體的振動）
②阻斷噪聲傳播恕洲。在傳音途徑上降低噪音塔橡，控制噪音的傳播梅割，改變聲源已經(jīng)發(fā)出的噪音傳播途徑，如采用吸音葛家、隔音户辞、音屏障、隔振等措施癞谒，以及合理規(guī)劃城市和建筑布局等底燎。
③在人耳處減低噪聲。受音者或受音器官的噪音防護弹砚，在聲源和傳播途徑上無法采取措施双仍，或采取的聲學措施仍不能達到預期效果時，就需要對受音者或受音器官采取防護措施桌吃，如長期職業(yè)性噪音暴露的工人可以戴耳塞 朱沃、耳罩或頭盔等護耳器。
4.噪聲的利用
①利用噪聲除草茅诱。
②利用噪聲發(fā)電逗物。
③利用噪聲來制冷。
④利用噪聲除塵瑟俭。
⑤利用噪聲克敵翎卓。
⑥利用噪聲診病。
⑦利用噪聲有源消聲
5.應用背景
無論是利用噪聲還是防止噪聲摆寄，都必須確定其量值失暴。在長期的科學研究和工程實踐中已逐步形成了一門較完整的噪聲工程學科，可供進行理論計算和分析椭迎。但這些還是理論上的假設并沒有經(jīng)過實驗的證明锐帜，所以需要收集大量的數(shù)據(jù)來支持這些理論。
隨著現(xiàn)代工業(yè)和科技的飛速發(fā)展畜号，對各種儀器設備提出了低噪聲的要求缴阎，需要進行噪聲的分析與設計，并通過實驗來驗證简软，改進設計蛮拔。我們小組所實現(xiàn)的課題，從實驗及硬件方向研究噪聲監(jiān)測及報警痹升，對未來實際應用發(fā)展與市場需求具有重大意義建炫。
第一章：硬件設計部分
1.1噪聲監(jiān)測系統(tǒng)的硬件選擇
1.1.1 STC89C52RC單片機
概述
STC89C52RC單片機是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機疼蛾，12時鐘/機器周期和6時鐘/機器周期可以任意選擇
主要特性
- 增強型8051單片機肛跌，6時鐘/機器周期和12時鐘/機器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.
- 工作電壓：5.5V～3.3V（5V單片機）/3.8V～2.0V（3V單片機）
- 工作頻率范圍：0～40MHz，相當于普通8051的0～80MHz衍慎，實際工作頻率可達48MHz
-用戶應用程序空間為8K字節(jié)
-片上集成512字節(jié)RAM
-通用I/O口（32個）转唉，復位后為：P1/P2/P3/P4是準雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出稳捆，作為總線擴展用時赠法，不用加上拉電阻，作為I/O口用時乔夯，需加上拉電阻砖织。 - ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應用可編程），無需專用編程器末荐，無需專用仿真器侧纯，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片
- 具有EEPROM功能
- 具有看門狗功能
- 共3個16位定時器/計數(shù)器甲脏。即定時器T0茂蚓、T1、T2
- 外部中斷4路剃幌，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路聋涨，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒
- 通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UART
- 工作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級）/0～75℃（商業(yè)級）
- PDIP封裝
引腳功能
STC89C52管腳圖如下圖所示负乡。
VCC：供電電壓牍白。
GND：接地。
P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口抖棘，每腳可吸收8TTL門電流茂腥。當P0口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入切省。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器最岗，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時朝捆，P0 口作為原碼輸入口般渡，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼芙盘，此時P0外部必須接上拉電阻驯用。
P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流儒老。P1口管腳寫入1后蝴乔，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入驮樊，P1口被外部下拉為低電平時薇正，將輸出電流片酝，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時挖腰，P1口作為低八位地址接收钠怯。
P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收曙聂，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時鞠鲜，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高宁脊，且作為輸入。并因此作為輸入時贤姆，P2口的管腳被外部拉低榆苞，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故霞捡。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時坐漏，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時碧信，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢赊琳，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容砰碴。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號躏筏。
P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流呈枉。當P3口寫入“1”后趁尼，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入猖辫。作為輸入酥泞，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故啃憎。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口芝囤，如下表所示：
P3口管腳 備選功能
P3.0 RXD（串行輸入口）
P3.1 TXD（串行輸出口）
P3.2 /INT0（外部中斷0）
P3.3 /INT1（外部中斷1）
P3.4 T0（計時器0外部輸入）
P3.5 T1（計時器1外部輸入）
P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）
P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）
P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。
RST：復位輸入辛萍。當振蕩器復位器件時凡人，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。
ALE/PROG：當訪問外部存儲器時叹阔，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)挠轴。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖耳幢。在平時岸晦，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號欧啤，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的启上。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時邢隧，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0冈在。此時倒慧， ALE只有在執(zhí)行MOVX，
MOVC指令是ALE才起作用包券。另外纫谅，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止溅固，置位無效付秕。
/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間侍郭，每個機器周期兩次/PSEN有效询吴。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)亮元。
/EA/VPP：當/EA保持低電平時猛计，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器爆捞。注意加密方式1時有滑，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時嵌削，此間內(nèi)部程序存儲器毛好。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）苛秕。
TAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入肌访。
XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。
復位
單片機復位電路就好比電腦的重啟部分艇劫，當電腦在使用中出現(xiàn)死機吼驶，按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開始執(zhí)行。單片機也一樣店煞，當單片機系統(tǒng)在運行中蟹演，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時候，按下復位按鈕內(nèi)部的程序自動從頭開始執(zhí)行顷蟀。單片機復位電路就好比電腦的重啟部分酒请，當電腦在使用中出現(xiàn)死機，按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開始執(zhí)行鸣个。單片機也一樣羞反，當單片機系統(tǒng)在運行中布朦，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時候，按下復位按鈕內(nèi)部的程序自動從頭開始執(zhí)行昼窗。
晶振
結(jié)合單片機內(nèi)部的電路是趴，產(chǎn)生單片機所必須的時鐘頻率，單片機的所有指令的執(zhí)行都是建立在晶振產(chǎn)生的頻率上澄惊，晶振的產(chǎn)生的頻率越高唆途，單片機的運行速度就越快。
隨著晶體的電能和機械能之間的相互轉(zhuǎn)化掸驱，在共振條件下工作的結(jié)晶肛搬，提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩亭敢。
1.1.2 ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片
概述
ADC0832 為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達256級图筹，可以適應一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求帅刀。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間远剩。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32μS扣溺，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差瓜晤，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強锥余。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便痢掠。通過DI 數(shù)據(jù)輸入端驱犹，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。
特點
· 輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容;
· 5V電源供電時輸入電壓在0~5V之間;
· 工作頻率為250KHZ足画，轉(zhuǎn)換時間為32μS;
· 一般功耗僅為15mW;
· 8P雄驹、14P-DIP(雙列直插)、PICC 多種封裝;
· 商用級芯片溫寬為0°C to +70°C淹辞，工業(yè)級芯片溫寬為?40°C to +85°C;
芯片接口說明:
· CS_片選使能医舆，低電平芯片使能。
· CH0 模擬輸入通道0象缀，或作為IN+/-使用蔬将。
· CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用央星。
· GND 芯片參考0 電位(地)霞怀。
· DI 數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制莉给。
· DO 數(shù)據(jù)信號輸出里烦，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出凿蒜。
· CLK 芯片時鐘輸入。
· Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入(復用)胁黑。
管腳圖
1.1.3 蜂鳴報警器
概述
蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器废封，他廣泛應用于計機、打印機丧蘸、復印機漂洋、報警器、電話機等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件力喷。 蜂鳴器按工作原理可以分為壓電式和電磁式兩種類型刽漂。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈弟孟、磁鐵贝咙、振動膜片及外殼等組成。接通電源后拂募，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈庭猩，使電磁線圈產(chǎn)生磁場，振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下陈症，周期性地振動發(fā)聲蔼水。 壓電式蜂鳴器主要由阻抗匹配器及共鳴箱、多諧振蕩器录肯、壓電蜂鳴片趴腋、外殼等組成。多諧振蕩器是由晶體管或著集成電路所構(gòu)成论咏，當接通1.5~15V直流電源后多諧振蕩器起振輸出1.5～2.5kHZ的音頻信號优炬，蜂鳴器發(fā)出聲音。
原理圖
1.1.4 聲音傳感器
概述
聲音傳感器的作用相當于一個話筒（麥克風）厅贪。它用來接收聲波穿剖，顯示聲音的振動圖像，但不能對噪聲的強度進行測量卦溢。
該傳感器內(nèi)置一個對聲音敏感的電容式駐極體話筒糊余。聲波使話筒內(nèi)的駐極體薄膜振動，導致電容的變化单寂，而產(chǎn)生與之對應變化的微小電壓贬芥。這一電壓隨后被轉(zhuǎn)化成0-5V的電壓，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換被數(shù)據(jù)采集器接受宣决，并傳送給計算機蘸劈。
功能原理
模塊有2個輸出： 1、AO尊沸，模擬量輸出威沫，實時輸出麥克風的電壓信號 2贤惯、DO，當聲音強度到達某個閥值時棒掠，輸出高低電平信號孵构，【閥值-靈敏度可以通過電位器調(diào)節(jié)】 模塊特點： 1、尺寸小烟很，36mm X 16mm 2颈墅、有3mm的安裝螺絲孔 3、可以使用3-5.5v直流電源供電 4雾袱、有模擬量輸出 5恤筛、有閥值翻轉(zhuǎn)電平輸出 6、極柱體麥克風芹橡，靈敏度高毒坛。 7、有電源指示燈 8、比較器輸出有指示燈
實物圖片
1.2制版流程
1.2.1 制作電路原理圖
用AD軟件繪制電路原理圖。（及所需元件封裝庫文件）氛赐，成果如下圖。
1.2.2 PCB圖制作
由原理圖生成PCB圖蝌数，并合理化布線愕掏，如下圖所示：
1.2.3 熱轉(zhuǎn)印
PCB圖設計分層完成后度秘，在電腦上下載打印驅(qū)動程序用USB接口連接打印機，將黃油紙放到打印機入口饵撑，然后開始打印剑梳。PCB電路連接線路自動打印到黃油紙上。注意保證大小適合覆銅板9*15的大小范圍滑潘，并且線路無斷口垢乙，油墨清晰。
然后用熱轉(zhuǎn)印法將黃油紙上的電路線路圖印到覆銅板上语卤。首先將黃油紙線路與覆銅板完全符合相貼追逮，將黃油紙多余的部分沿著覆銅板四邊對折，盡量完全貼合粹舵，成較為標準的長方形钮孵。包裹完畢后，用熱熨斗插上電源開到接近最大功率眼滤，然后開始對黃油紙反復熨燙巴席。熨燙過程中，前后反復移動熨斗诅需，并注意施力往下壓漾唉，時間持續(xù)5---7分鐘荧库，保證黃油紙不被熨斗燙破。拆開黃油紙后赵刑，覆銅板上應該清晰的看到線路連接完整分衫，無掉漆掉色，油墨清晰厚實料睛。若有部分微小油墨不清晰或線路斷開處丐箩，用馬克筆在斷處畫上筆跡連接。
1.2.4 腐蝕
用PCB銅板腐蝕劑與水按1:4的比例混合恤煞，并且加入一定熱水或者打開日光燈提高環(huán)境溫度使水溫達到50攝氏度左右屎勘。用鑷子夾住覆銅板緩緩放入溶液中，要保證板子完全侵入居扒。大約浸泡腐蝕時間15——20分鐘左右概漱。在腐蝕過程中，要不停的搖晃裝溶液的塑料盆喜喂，讓溶液不停的洗刷覆銅板表面瓤摧，可以加快腐蝕速度，保證腐蝕將板上的其他銅料徹底清除玉吁。事后用清水稍稍沖洗板子照弥，用干凈的衛(wèi)生紙擦拭完水漬，干燥光潔进副。
1.2.5 打孔
使用專業(yè)的機器这揣，選擇大小合適的針頭，針頭安裝完畢后影斑。開啟電源给赞，查看是否能正常工作，并調(diào)整高度矫户。打孔過程時片迅，先關閉電源，調(diào)整高度皆辽，看鉆針是否剛好對準轉(zhuǎn)孔柑蛇，核實無誤后。抬高鉆針高度驱闷，打開電源耻台，然后在一鼓作撥下握柄，直接鉆開板子遗嗽。然后如法炮制粘我，依次鉆開覆銅板上所有孔。注意如有大孔，在大孔處多鉆幾個小孔征字，合成一個大孔都弹。保證器件的管腳可以順利穿過。
1.2.6 去漆
用衛(wèi)生紙蘸上酒精匙姜，擦拭干凈銅板表面畅厢。然后用砂紙開始磨砂板上線路圖的黑漆。磨砂過程既要用力擦掉黑漆又要注意不能過分磨砂露出的黃銅部分氮昧。在擦掉所有黑漆后框杜，確認線路圖現(xiàn)在全是露出的黃銅部分，無斷開或短路部分袖肥。最后再用衛(wèi)生紙蘸上酒精擦輕輕拭板子咪辱，去掉碎渣。確保板子表面干燥光潔椎组。
1.2.7 測試
以上流程完成后油狂，用萬用表測試板子上的銅線是否有斷開或短路的地方。具體操作為打開萬用表后寸癌，正確插上紅黑表筆专筷，將紅筆筆頭放在線路的一端孔處，將黑筆筆頭放在線路另一頭蒸苇，若萬用表發(fā)出滴的一聲磷蛹，則表示該線路沒有問題。
我們將所有線路的測試了一遍溪烤，未發(fā)現(xiàn)問題味咳，確認板子制作無誤。到此為止氛什，便是制版的全部流程莺葫，沒有發(fā)現(xiàn)問題匪凉。
1.3組裝流程
我們所有的元器件都到了以后枪眉。根據(jù)設計的電路原理圖和PCB圖開始組裝元器件。首先確認所有元器件型號都符合我們的要求再层。然后在看是否所有器件的管腳能否穿過孔贸铜。以上都確認無誤后，開始組裝聂受，實物圖如下蒿秦。
1.4焊接流程
準備好焊錫槍和焊條，將溫度調(diào)到600攝氏度偏上的地方蛋济，然后開始焊接棍鳖。焊接過程中注意焊料不能粘到旁邊的銅板線路造成短路。等全部焊接完畢后，便可以開始軟件下載調(diào)試渡处，實物圖如下.
第二章：軟件設計部分
2.1噪聲監(jiān)測系統(tǒng)的軟件選擇
2.1.1 Keil編程軟件
概述
Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具镜悉，全Windows界面。另外重要的一點医瘫，只要看一下編譯后生成的匯編代碼侣肄，就能體會到Keil 的優(yōu)勢。
C51工具包的整體結(jié)構(gòu)醇份，uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE）稼锅，可以完成編輯、編譯僚纷、連接矩距、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程怖竭。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件剩晴。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標文件（.OBJ）。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件侵状，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS）赞弥。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試趣兄，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試绽左，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 仿真器標配11.0592MHz的晶振艇潭，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振拼窥。 仿真器上的復位按鈕只復位仿真芯片，不復位目標系統(tǒng)蹋凝。
仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平鲁纠，所以仿真時只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM鳍寂；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連改含，故該仿真器仍可插入到擴展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標系統(tǒng)中使用。
Keil C51生成的目標代碼效率非常之高迄汛，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊捍壤，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢鞍爱。與匯編相比鹃觉，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性睹逃、可讀性盗扇、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)疗隶，體會更加深刻躬柬。
2.2.2 STC-ISP
STC-ISP 是一款單片機下載編程燒錄軟件，是針對STC系列單片機而設計的抽减，可下載STC89系列允青、12C2052系列和12C5410等系列的STC單片機，使用簡便卵沉，現(xiàn)已被廣泛使用颠锉。
2.2 程序設計流程
2.2.1 程序流程圖
2.2.2 關鍵部分程序
AD芯片：將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸入至單片機
sbit ADC0832_CS=P2^0;
sbit ADC0832_CLK=P2^1;
sbit ADC0832_DIO=P2^2;
unsigned int A_D(unsigned char DI)
{
unsigned char i,dat;
ADC0832_CS=1; //一個轉(zhuǎn)換周期開始
ADC0832_CLK=0; //為第一個脈沖作準備
ADC0832_CS=0; //CS置0史汗，片選有效
ADC0832_DIO=1; //DIO置1琼掠，規(guī)定的起始信號
ADC0832_CLK=1; //第一個脈沖
ADC0832_CLK=0; //第一個脈沖的下降沿，此前DIO必須是高電平
ADC0832_DIO=1; //DIO置1停撞， 通道選擇信號
ADC0832_CLK=1; //第二個脈沖瓷蛙，第2、3個脈沖下沉之前戈毒，DI必須跟別輸入兩位數(shù)據(jù)用于選擇通道艰猬，這里選通道CH0
ADC0832_CLK=0; //第二個脈沖下降沿
ADC0832_DIO=DI; //DI置0，選擇通道0
ADC0832_CLK=1; //第三個脈沖
ADC0832_CLK=0; //第三個脈沖下降沿
ADC0832_DIO=1; //第三個脈沖下沉之后埋市，輸入端DIO失去作用冠桃，應置1
ADC0832_CLK=1; //第四個脈沖
for(i=0;i<8;i++) //高位在前
{
ADC0832_CLK=1; //第四個脈沖
ADC0832_CLK=0;
dat<<=1; //將下面儲存的低位數(shù)據(jù)向右移
dat|=(unsigned char)ADC0832_DIO; //將輸出數(shù)據(jù)DIO通過或運算儲存在dat最低位
}
ADC0832_CS=1; //片選無效
return dat; //將讀書的數(shù)據(jù)返回
2.3程序下載及調(diào)試
在KEIL軟件上用C語言編寫程序代碼（全部代碼見附件），然后用STC_ISP程序燒寫軟件將代碼燒錄下載到單片機上道宅，查看實驗現(xiàn)象是否符合要求并進行調(diào)試食听。
第三章：總體方案說明
3.1 總體任務解析
本次課題設計的主要任務是完成基于52單片機的環(huán)境噪聲監(jiān)測報警系統(tǒng)設計，它的主要設計是以單片機為核心污茵，采用V/F數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)的便攜式環(huán)境噪聲測量報警儀樱报，要求能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境中噪聲的實時監(jiān)測并準確無誤的顯示在LED1602液晶顯示屏上，給出噪聲的大致水平顯示泞当，當噪聲水平超出限定值由蜂鳴報警器發(fā)出報警聲迹蛤。
本次課題任務設計方案由硬件設計和軟件設計兩部分組成。噪聲測量報警儀的硬件設計部分包括噪聲信號由聲信號到電信號的轉(zhuǎn)換零蓉、放大笤受、AD數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及單片機的系統(tǒng)硬件電路穷缤、LED顯示電路敌蜂、蜂鳴報警電路。軟件部分包括使用C語言編程津肛，能夠?qū)崿F(xiàn)對信號的采集章喉、轉(zhuǎn)換及顯示、報警。在遵循軟硬件相結(jié)合的原則下秸脱，先進行硬件電路的設計落包，再進行軟件編程，進行模塊化設計摊唇，并對各模塊進行調(diào)試咐蝇，最后進行軟硬件聯(lián)合調(diào)試和故障的排除，最終得到符合要求能夠正常工作的噪聲測量報警儀巷查。
3.2 硬件連接（配實物圖）
根據(jù)所設計的電路原理圖圖PCB圖進行硬件連接有序。
用3P排針一段插入孔進行焊接，然后另一端連接母對母杜邦線岛请，杜邦線另一端在連接聲音傳感器的針頭旭寿。
將16P排針插入16P排座，排針的一端焊接1602液晶顯示屏崇败，將其固定好盅称。而排座的另一端16的針頭插入板上的孔洞，進行焊接后室。
STC89C52單片機芯片將引腳插入20P雙排插座缩膝，然后將雙排插座的引腳插入板上的孔中，進行焊接岸霹。
其余所用到的自鎖開關逞盆、按鍵模塊、三極管松申、LCD二極管云芦、ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、1K 10K電阻贸桶，電阻電容舅逸、瓷片第電容、蜂鳴報警器皇筛、下載線接線4P排針琉历，特殊3管腳可調(diào)電阻直接將其管腳插入覆銅板上所對應的孔中，進行焊接水醋。
注意事項旗笔，在焊接過程中，在孔處的焊錫不可以連接到其他銅線上拄踪，避免造成短路斷路蝇恶。
實物圖如下
3.3操作過程
如實物圖所示，左上角開關分別為增加和減少閾值鍵惶桐，用來設定報警閾值撮弧，lcd下方為復位鍵潘懊，用來復位系統(tǒng)，坐下角為總體開關贿衍。接通電源授舟，開啟開關后，如圖所示贸辈，lcd液晶屏上方顯示的是實時環(huán)境噪聲分貝值释树，下方顯示的是報警分貝閾值，當實時環(huán)境噪聲分貝值超過閾值時擎淤，即會觸發(fā)聲光報警躏哩。
總結(jié)
短短3個星期的生產(chǎn)實習即將結(jié)束，非常感謝學校給了我們這次良好的學習知識和鍛煉動手能力的機會揉燃，為我們即將步入社會打下了良好的理論實踐基礎扫尺。經(jīng)過這次生產(chǎn)實習，我們加深了對原來在書本上學習的知識理解炊汤，對數(shù)電正驻、模電、嵌入式技術(shù)抢腐、測控技術(shù)等相關知識有了進一步的理解和應用姑曙。我們小組充分投入其中，不僅鍛煉了分工合作的能力迈倍，而且互幫互助伤靠，共同發(fā)現(xiàn)問題、理解問題啼染、解決問題宴合。通過查詢大量的文獻資料和網(wǎng)絡資源，鍛煉了我們的信息篩選查找和篩選能力迹鹅，熟悉了資料的查詢卦洽，學習和掌握了更多的知識。通過從硬件到軟件全面學習操作斜棚，是我們完善了知識結(jié)構(gòu)阀蒂，拓寬了眼界，提高了綜合應用能力弟蚀。同時培養(yǎng)了我們的基本素質(zhì)蚤霞，鍛煉了耐心，合作义钉，堅持昧绣，不怕困難，細心断医，謹慎滞乙，認真的品性奏纪。此次生產(chǎn)實習為我們將來的畢業(yè)實習提供極大的參考價值和幫助鉴嗤，同時還要感謝各位指導教師對我們極大的幫助和耐心的指導斩启，為此獻上由衷的感謝和崇高的敬意。
參考文獻
- 楊振江.A/D醉锅、D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)及實用線路[M].西安:西安電子科技大學出版社,1996
- 周杏鵬等.檢測技術(shù)及系統(tǒng)設計[M].南京:東南大學出版社,1996
- 張毅剛等.單片機原理及應用[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,2004
- 蔡美琴等.MCS—51系列單片機系列及其應用[M].北京:高等教育出版社,1992
- 張毅剛,劉杰.MCS-51單片機原理及應用[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社
- 大量網(wǎng)絡相關資料兔簇。
附：程序代碼
主程序：
include <reg52.H>
include "ADC0832.h"
include "LCD1602.h"
include "eeprom52.h"
uint Noise_h=0;
uint AD_dat=0;
uint mmm=0;
uint Noise=0;
/*
bit read_dht11=1;
uchar U8T_data_H=0;
uchar U8RH_data_H=0;
bit tmp=1;
unsigned char DHT[5];
*/
uchar ms=0;
sbit beep=P2^5;
sbit led0=P2^4;//綠色的燈
sbit led1=P2^3;//紅色的燈
sbit key1=P3^5;
sbit key2=P3^6;
bit key1_flag=0;
bit key2_flag=0;
uchar sec=0;
uchar sec1=0;
bit beep1=0;
bit memory_flag=0;
void memroy()
{
if(memory_flag)
{ memory_flag=0;
SectorErase(0x2000);
byte_write(0x2000,Noise_h/256);
byte_write(0x2001,Noise_h%256);
}
}
void read_memory()
{
Noise_h=byte_read(0x2000)*256+byte_read(0x2001);
if(Noise_h>999)
{
Noise_h=70;
}
}
void key_dispose()
{
if(!key1)
{
if(key1_flag)
{
key1_flag=0;
if(Noise_h<999) Noise_h++;
}
if(sec==0)
{
if(Noise_h<999) Noise_h++;
}
}
else
{
if(key1_flag==0)
{
key1_flag=1;
memory_flag=1;
}
sec=2;
}
if(!key2)
{
if(key2_flag)
{
key2_flag=0;
if(Noise_h>0) Noise_h--;
}
if(sec1==0)
{
if(Noise_h>0) Noise_h--;
}
}
else
{
if(key2_flag==0)
{
key2_flag=1;
memory_flag=1;
}
sec1=2;
}
}
void display()
{
LCD1602_write(0,0x80);
LCD1602_writebyte("Fenbei:");
LCD1602_write(1,0x30+Noise/10000%10);
LCD1602_write(1,0x30+Noise/1000%10);
LCD1602_write(1,0x30+Noise/100%10);
LCD1602_writebyte(".");
LCD1602_write(1,0x30+Noise/10%10);
LCD1602_write(1,0x30+Noise%10);
LCD1602_writebyte("dB ");
LCD1602_write(0,0xC0);
LCD1602_writebyte("Fazhi:");
LCD1602_write(1,0x30+Noise_h/100%10);
LCD1602_write(1,0x30+Noise_h/10%10);
LCD1602_write(1,0x30+Noise_h%10);
LCD1602_writebyte("dB ");
}
void main()
{
uchar i;
TMOD=0x01;
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
ET0=1;
TR0=1;
EA=1;
LCD1602_cls();
read_memory();
while(1)
{
memroy();
display();
if(i<80) //轉(zhuǎn)換10次計算平均值
{ i++;
mmm=mmm+A_D(0)/0.51;
}
else
{
mmm=mmm/80;
AD_dat=mmm;
mmm=0;
i=0;
Noise=(AD_dat*36);
if(Noise<3000) Noise=Noise*2+3000;
}
if(Noise>Noise_h*100)
{
beep1=1;
led0=0;
led1=1;
}
else
{
beep1=0;
led1=0;
led0=1;
}
}
}
void time0() interrupt 1
{
TH0=0x3c;//配置定時時間。50ms
TL0=0xb0;
ms++;
key_dispose();
if(beep1) beep=~beep;
else beep=1;
if(ms>=20)
{
ms=0;
if(sec!=0) sec--;
if(sec1!=0) sec1--;
}
}
子程序：
ADC0832:
sbit ADC0832_CS=P2^0;
sbit ADC0832_CLK=P2^1;
sbit ADC0832_DIO=P2^2;
unsigned int A_D(unsigned char DI)
{
unsigned char i,dat;
ADC0832_CS=1; //一個轉(zhuǎn)換周期開始
ADC0832_CLK=0;
ADC0832_CS=0;
ADC0832_DIO=1;
ADC0832_CLK=1;
ADC0832_CLK=0;
ADC0832_DIO=1;
ADC0832_CLK=1;
ADC0832_CLK=0;
ADC0832_DIO=DI;
ADC0832_CLK=1;
ADC0832_CLK=0;
ADC0832_DIO=1;
ADC0832_CLK=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
ADC0832_CLK=1;
ADC0832_CLK=0;
dat<<=1;
dat|=(unsigned char)ADC0832_DIO;
}
ADC0832_CS=1;
return dat;
LCD:
ifndef LCD1602_H
define LCD1602_H
define uchar unsigned char
define uint unsigned int
define LCD1602_dat P0
sbit LCD1602_rs=P1^0;
sbit LCD1602_rw=P1^1;
sbit LCD1602_e=P1^2;
void LCD1602_delay(uint T) //延時函數(shù)
{
while(T--);
}
void LCD1602_write(uchar order,dat) //1602 一個字節(jié) 處理
{
LCD1602_e=0;
LCD1602_rs=order;
LCD1602_dat=dat;
LCD1602_rw=0;
LCD1602_e=1;
LCD1602_delay(1);
LCD1602_e=0;
}
void LCD1602_writebyte(uchar prointer) //1602 字符串 處理
{
while(prointer!='\0')
{
LCD1602_write(1,*prointer);
prointer++;
}
}
void LCD1602_cls() //1602 初始化
{
LCD1602_write(0,0x01); //1602 清屏 指令
LCD1602_delay(1500);
LCD1602_write(0,0x38);
LCD1602_delay(1500);
LCD1602_write(0,0x0c);
LCD1602_write(0,0x06);
LCD1602_write(0,0xd0);
LCD1602_delay(1500);
}
endif
ISP：
define EEPROM52_H
include <intrins.h>
define RdCommand 0x01
define PrgCommand 0x02
define EraseCommand 0x03
define Error 1
define Ok 0
define WaitTime 0x01
sfr ISP_DATA=0xe2;
sfr ISP_ADDRH=0xe3;
sfr ISP_ADDRL=0xe4;
sfr ISP_CMD=0xe5;
sfr ISP_TRIG=0xe6;
sfr ISP_CONTR=0xe7;
void ISP_IAP_enable(void)
{
EA = 0; ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x18; /* 0001,1000 /
ISP_CONTR = ISP_CONTR | WaitTime;
ISP_CONTR = ISP_CONTR | 0x80; }
void ISP_IAP_disable(void)
{
ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x7f; / ISPEN = 0 */
ISP_TRIG = 0x00;
EA = 1;
}
void ISPgoon(void)
{
ISP_IAP_enable();
ISP_TRIG = 0x46;
ISP_TRIG = 0xb9; nop();
}
unsigned char byte_read(unsigned int byte_addr)
{
EA = 0;
ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8);
ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8;
ISP_CMD = ISP_CMD | RdCommand;
ISPgoon();
ISP_IAP_disable();
EA = 1;
return (ISP_DATA); }
void SectorErase(unsigned int sector_addr)
{
unsigned int iSectorAddr;
iSectorAddr = (sector_addr & 0xfe00);
ISP_ADDRH = (uns
