《基于单片机的噪音监控管理系统设计》12000字

基于单片机的噪音监控管理系统设计目录TOC\o"1-2"\h\u6195引言 111359第1章绪论 2201931.1背景 2258471.2设计依据 266121.3设计的主要内容和功能 31554第2章设计方案 541692.1设计思路 5303372.2系统构成 68239第3章硬件电路设计 734123.1系统原件原理图 718891图3.1系统原理图 73543.2STC89C52概述 727031a.正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA 8169553.22单片机介绍 925513.3按键控制电路 11280273.4电源电路 11173373.5报警电路 12276013.6LCD1602液晶显示电路 13111353.7声音传感器电路 13233623.8LED电路模块 14316153.9单片机下载程序 14226323.10复位按键 15256633.11ADC0832模数转换电路 151722第4章软件系统设计 1610774.1软件主程序架构 16307654.2LCD1602显示流程图 18177864.3声音流程图 20221794.4按键子程序 2166354.5蜂鸣器报警流程图 221536图4.5蜂鸣报警器流程图 234455第5章系统调试 23276295.1洞洞板设计 23253705.2焊接调试 24129315.3功能调试 242540结论 2817779参考文献 28引言噪音是指那些声调过强，会带来不良影响的声音。通俗的讲就是我们不需要的声音。从我国社会环境卫生与保护管理的角度来讲:凡是对生活正常进行造成阻碍的声音,都属于噪音。随着社会和科技的发展,噪声污染已经我们如今社会主要公害之一。人们已经形成共同认知需要保护环境和控制并减少噪声。其这之中,对噪声进行实时测量,是我们减少噪音任务的关键之一。随着当前我国国民经济社会的持续迅猛发展,经济的高速发展进步与持续发展、人口密度的迅猛增长提升。在我国逐步实现小康社会之际，人们开始注重养生，更多的关注自己的身体。生活中出现了各式各样的生活隔音配套设施。比如：无声电吹风、无声风扇、无声空调、低噪的各种厨房设施等等。还有愈发先进好用的隔音耳塞等。音爆有很强的威力，可以轻易击碎很多东西。如果噪声一直存在我们身边，就有如水滴石穿。会对我们造成不同程度的伤害。所以我们实现了对于空气噪声实时自动监控、实时报警就显得十分的重要。我们需要实时的获取我们身边的噪声情况，并对这些噪声进行准确的分析。我们要清楚的知道它的特性，才能更好的去防治和消除它。我们需要了解它不同时间，不同地点的变化情况。搞清楚不同的噪声之间是否相互关联，是否相互影响。所以我们需要更多的数据，更全面、更贴切我们生活的噪声数据。所以，更小、更方便的噪声检测仪的设计很符合这种需求。只需要将检测仪放置在当前环境，就能轻松完成对当前声音的监测和数值显示。第1章绪论1.1背景随着科技的进步，社会的发展,大家对影响自己生活的事物更加注意。无论身处何地，都会伴随着噪声。噪声会影响我们正常的生活。如果在高分贝的地方待久了，人就会不适，比方说：高血压、头晕目眩、全身乏力等。人们对噪声的防护意识日益提高，在生活中更多的去注意如何减少噪音的干扰。如吸音玻璃，吸音木材质。在马路两旁多种树，建起隔音板等。火车道路两旁和主要公路两旁都会有隔音措施。对噪声进行检测，有利于我们更好的防治噪声，能减少噪声带来的经济损失和提高我们的生活质量。21世纪以来，噪声污染一直得不到很好的治理，噪声污染每年还是带来很多的经济损失。人们对噪声愈发不满，是被投诉最多的环境污染。为了更好的研究噪声监测系统的工作原理，明白这其中的工作流程，因此设计了一款基于单片机的噪声监测系统设计。1.2设计依据在单片机选项这一款，相比传统的AT89C52芯片，这次采用集成度更高，价格便宜，功能丰富、更加强大的STC89C52单片机，通过I/O口操作单片机上的外设，比较简单。声音传感器采用咪头采集，再通过LM386放大。LM386是最符合这次设计的放大器，因为它能在5V的电压下工作，方便我们使用。通过按键就可以控制自己想要的分贝报警上限。显示部分用LCD1602来显示当前的信息，因为传统数码管显示的缺点是显示的内容较少，不能满足我们的需求。而LCD1602显示就弥补这样的缺陷，它可以显示当前的温度以及特殊的符号，也可以显示数字。而且可以来调节背光亮度。节约资源。在报警部分采用蜂鸣器对其进行报警,当检测到声音分贝值已经超出了报警上限时,蜂鸣器就会得到一个来自于单片机的高电平,蜂鸣器就有可能会马上向它们发出报警。1.3设计的主要内容和功能本次设计是基于STC89C52单片机的环境噪声监测系统设计。本次设计采用STC89C52单片机作为处理器。整体功能分为检测部分、显示部分和报警部分。声音数值是要进行检测的内容，声音传感器检测当前声音，通过AD数模转换模块，将数据发送给单片机，单片机接收到这些信号，并根据公式计算出具体的分贝数值。分贝数值通过LCD1602显示出来，这个数值是实时的，是当前环境的声音的实时分贝值。报警部分包括按键设置，蜂鸣器。首先通过按键设置声音分贝报警上限，然后检测分贝值是否超过上限值，当声音分贝值超出报警上限后，红色LED报警灯亮起，同时蜂鸣器报警。以下是主要功能：1、最小系统的硬件设计;（1）在上电复位电路自动复位。（2）晶振电路。（3）无源晶振电路。（4）单片机电源。2、声音检测（1）采用LM383声音传感器进行检测。（2）将检测到的结果通过引脚发送给单片机。3、按键设置电路 （1）通过按键设置声音分贝报警上限。4、硬件功能测试程序。（1）对于每个模块进行调试，进行整体的硬件调试（2）整体软件功能进行调试。第2章设计方案2.1设计思路环境噪声监测的设计思路首先从功能上进行构思，首先噪声监测就是噪声报警，需要时刻监测当前环境是否存在噪声并进行响应，这个功能需要传感器和蜂鸣器报警去完成。本次设计带有数据显示，这里选择的比较常用的LCD1602液晶屏进行显示。此外电子万年历还需要带有报警的功能，这里通过按键去设置声音分贝数值的报警上限，到达上限后，蜂鸣器鸣响实现警报的效果。从功能上划分完之后，就要进行硬件选择和电路设计，一个单片机系统最重要的就是起到大脑作用的单片机，通过资料查阅和选择对比，这里采用了功能丰富，物美价廉，我们更为熟悉的STC89C52单片机，协调各个传感器和外设。声音传感器选择咪头，放大器使用LM386、LCD1602液晶屏、蜂鸣器和ADC0832数模转换模块共同组成本次设计的硬件系统。本次设计的各板块的工作原理如下面的介绍：本次设计主要分为检测、显示和报警三个部分。单片机采用STC89C52单片机作为CPU处理器，检测是对当前环境的声音分贝数值检测，单片机控制LCD1602液晶显示屏显示检测到的声音分贝数，按键用于设置声音分贝报警上限，红色LCD灯作为报警指示灯，蜂鸣器用于报警。本次系统设计采用单片机模块化进行设计，所谓的模块化,就是将各种功能进行分解,降低之间的耦合度。所以当我们需要更换或者删除一个特殊的功能时,只需要替换或者删除某个模块,不用改变整个系统结构,只需要修改相应的一个模块,工作量就有机会明显地减少。工作量就会明显减少，所以模块化的应用，对于单片机的设计时非常重要的。图2.1是工作原理图：图2.1工作原理图2.2系统构成本系统由硬件、软件构成。硬件系统就是单片机的选型，传感器的选型，电子元器件的选择。当所有材料选型完成后，进行电子电路设计，确保每个电路的正确和畅通。之后按照设计好的电路图，将所有材料焊接起来，组成一个单片机系统。当硬件部分完成后，进行软件设计，用来控制整个单片机。这里我们采用了keil软件进行了该硬盘软件的开发与编程,采用了c语言来进行硬盘的整体设计,编写工作完成后进行了测试,没有出现问题将硬盘上生成的hex文件全部烧录到了单片机。软件系统是采用c语言方式进行编写整个过程,编程软件使用kileC51集成开发环境，软件部分也分为模块化编写，main函数为软件主程序，其他模块分别在子程序中完成，包括噪声监测、按键设置、报警模块。本次设计最核心的控制芯片选用STC89C52单片机作为主控制器，按照功能上划分成3部分，分别是检测部分、显示部分、和警报部分。噪声分贝值是监测部分的监测内容，这里噪声检测采用咪头采集器，再经过LM386，获取到的模拟量通过AD0832AD芯片转换成数字量输出给单片机。LCD1602液晶屏作为显示部分的显示器，将单片机计算出来的噪声分贝值进行展示。。报警器的部分我们可以详细划分如下报警器数值手动设置,蜂鸣器自动音响报警,2个部分,首先按键用于设置分贝雾报警值上限。该噪声报警控制模块用户可以任意选择一种采用噪声蜂鸣器方式进行噪声报警,红色的LED的就是报警信号指示灯。

第3章硬件电路设计3.1系统原件原理图本次设计采用LCD1602液晶显示器显示当前分贝数，下面一行显示分贝报警上限。单片机选用我们熟悉的STC89C52，它功能强大REF_Ref31449\n\h[1]。右下角为收集声音的咪头采集器。按键用来设定报警上限值，左键为上调右键为上调。AD0832数模转换将采集到的分贝模拟值转换为数字量，并传输给单片机进行计算。蜂鸣器用于报警，2个LED灯分别表示声音未超过设定值和声音超过设定设定值。本次单片机系统采用5V直流电源进行供电，图3.1是其硬件电路原理图：图3.1系统原理图3.2STC89C52概述STC89C52单片机中所采用的器件是一款能够具有相对较少硬件功耗、更高性能的小型微控制器。它指的是美国stc公司早期自主开发和设计生产的专门被应用于各种大型工业信号控制处理系统的微型单片机。其作用是控制各种传感器和外设，自行计算处理得到的数据和信号，并进行相应的操作，在工业生产中起到大脑的作用。相比于日常生活中使用的电脑，单片机只能称得上微小电路集成系统，能起到的作用非常有限，只能处理一些简单的控制工作。单片机的应用非常广泛，绝大部分电器都是采用单片机进行控制，家里的大家电，比如冰箱、空调、洗衣机、电视机，小到遥控器、鼠标、键盘、闹钟。其里面都包含一个或者多个单片机。单片机被广泛地应用在仪表、医疗器械,航空飞行,家用电器和工业医疗设备上。智能化装置的发展也非常依赖单片机，多样化的传感器对单片机也提出了一定的要求，故此越来越多的高级的单片机成出现。STC89C52单片机相较于51单片机，拥有更大的存储器和RAM，采用MCS-51内核用于高强度计算，32个I/O口可以连接更多的外设和传感器，8K字节的FLASH存储器可以进行更多的计算缓存，521字节的RAM大大提高的反应速度。STC89C52单片机的烧录也非常简单，通过TX和RX口，采用对应的编译器就可以将程序烧录进去。是一款便宜、简单和高性能的单片机。3.2.1单片机的特点stc89c52rc该单片在数控电机中所需要采用的计算机技术主要是经由中国宏晶科技公司所自主研发并推出的新型第二代低耗、高效的数控单片机,指令和可编程的电机代码与目前我国常规传统8051单片的数控电机代码基本上完全相同,12时钟/每个计算机的工作周期和6时钟/每一个计算机的工作周期都使得你可以随心地选择。主要特性如下：增强型8051单片机,6个工作时钟/一次工作处理周期的通用单片机,12个工作时钟/一次工作处理周期的通用单片机让您可以随心所欲选用,指令集可编程执行代码与使用传统8051。2.能提供用户使用的应用空间为8k字节REF_Ref327\w\h[6]。3.片上集成512字节RAM。4.具有EEPROM功能。5.具有看门狗功能。6.16位自动定时器/自动计数器。即它的定时器为T0和T1还有T2。7.一个非常通用的异步软件串行口(uart),还有一个通用可以同时使用多个定时器的异步软件接口来同时实现多种uart。。8.工作环境温度适用区范围:-40~+85℃(工业等级)/0~75℃(商务等级)。9.PDIP封装。STC89C52RC单片机的工作模式a.正常工作模式：典型功耗4Ma～7mAb.掉电唤醒模式：此时可由外部充电控制器自动中断电源进行充电唤醒,适用于给充电水表、气表等燃料电池的自动供电控制系统和便携式供电设备。3.22单片机介绍本次产品设计中所需要采用的STC89C52单片机内部拥有40线引脚,并且这也是首次采用了一个双列直接或内插式封装方法用来进行数位密码器的硬件封装。单片机的两个导线引脚间的连接就是联通了单片传感器等或单片的主机及其他传感器等的外设本次设计采用的stc89c52单片机内部拥有40线引脚,并且仅仅采用了一个双列直接或穿插式封装方法即可进行数位密码器的直接封装。单片机的引脚联通了单片机和传感器等外设。提供了一个沟通的渠道，通过引脚，单片机才可以和传感器等外设进行信息的交互。但是单片机的引脚个数是有限的，如何最大限度的发挥单片机的功能，是非常有研究意义的。目前通过改善引脚体积和外观，采用双功能或者多功能的引脚，丰富单片机的功能，提高单片机的可用性。图3.2是STC89C52单片机的引脚图，并对引脚进行讲解REF_Ref572\w\h[13]：图3.2STC89C52单片机封装引脚图主电源引脚（1）VCC引脚—40号引脚，作为输入电源的正极，输入电压为5VVSS引脚—20号引脚，作为GND引脚，用于接地，连接电源负极（2）多功能I/OP0口为8个引脚的漏极~39号,在使用时需要外加一个内部的牵引电阻,通常用于外接显示屏。对应单片机的P0到P0.7引脚。P1口—1~8引脚，该8个引脚是准双向I/O口，可以在单片机和外设直接进行双向通信，具有上拉作用，对应单片机的P1.0-P1.7引脚。P2口—21~28引脚。该8个引脚是准双向I/O口，和P1口一样，也可以在单片机和外设直接双向通信。P3口的第10~17引脚。该8个引脚都基本应该确定是一个的并具有内部上行和拉准双向的的i/o口,在进行双向通信的同时,还具有变异的特殊功能。（3）控制，选通或复用EA/Vpp引脚—31号引脚。该引脚的作用是作为单片机的信号输入输出端口，可以连接外部或者单片机内部的存储器。但是仅仅在输入低电平时才有效。存储部分：主要由RAM和ROM来进行数据存储。这个是单片机存储分开设计的一大特色。RAM通常我们用来出来数据较小的，而ROM用来存储数据比较大的内容。RST:复位。当一台智能单片机在遇到必须的时候就需要再次打开或者手动启动,而不必再一次切断电源或者是手动再次重启,直接通过连接一台单片机给一个信号就已经可以了,所有程序都重新开始。这日常的一台单片机中,这个功能很方便也一直被使用。芯片擦除：PEROM阵列的三个管脚锁定位置的工作具有电子芯片擦除器的功能,它们主要是通过正确地设置控制不同工作信号的芯片组合,保持ALE管脚不断地电并保持一个固定低电平10ms而可以实现的。在两个芯片之间摩擦的执行过程中,代码中的阵列将可能会全部被被改写"1"且只有当在任何一个非空的数据存储空间字节重新开始进行程序编程以前,这一切都必须按照系统规定顺序进行3.2.2STC89C52内部原理STC89C52单片机内部构成还是比较复杂的，虽然只是微型处理器，但是“麻雀虽小五脏俱全”，具有处理器所具有的基础构成。包括时钟芯片，定时器，ROM，FLASH存储器，RAM闪存器，32个I/O口，串口通信和中央处理器。图3.3是单片机内部电路图：图3.3单片机内部电路图3.3按键控制电路单片机的按键控制电路是由2个微动开关并联组成的电路，按键开关的检测其原理就是高低电平的检测。按键开关由于其拨动时间，难免产生误差，所以在编写按键函数时，要额外写一个延时函数，提高精确性。本次设计分贝值上限报警值就是通过按键设置的。按键1代表增，按键2代表减。图3.4为按键控制电路原理图：图3.4按键控制电路3.4电源电路单片机的直流电源模块一般是直接采用直流5v电源来进行供电,其中的直流电源模块由一个3脚的直流电源开关座子和一个6脚的电源开关座子组成。电源开关座子指的是一种用来用作连接外部的一个小型电源插头,而且这个电源开关则指的是可以用来直接控制整个外部单片机的各种有源电路板的启动和开关闭。电源开关座子的2口引脚与连接电源开关相连,3口引脚仅仅只是能够直接起到固定器的作用,没有特殊的器件使用电路处理,1口的引脚与电源开关的3口引脚相连接,电源开关的1、3口引脚和4、6口引脚的作用相同，用于电源的正极输出。电源开关的2、5口引脚作为单片机的用来接地的接地引脚，在使用时采取相对的选择，即选择1、3口引脚作为输出，那么就要选择5口引脚作为接地引脚，选择4、6引脚作为输出端口，2口引脚则作为接地引脚。本次单片机的传感器和无线传输芯片的电压都在5V内，所以5V的电压足够满足。若有12V或者其他电压的传感器，则可以采取升压模块将5V提升到更高的电压，进行供电。本次设计的电源电路如图3.5所示：图3.5电源电路3.5报警电路蜂鸣器的电路结构如图3.6所示,由3个部分共同组成,一个部分是一个1k的电阻,第二个部分则是一个pnp三极管,最后一个部分是蜂鸣器。蜂鸣器的一端是连接三极管引脚,另外一端是接地。三极管采用pnp三极管,其主要功能之一就是放大电流及其驱动电平特性,因为由于单片机控制电路中的输出电路很小,无法向蜂鸣器提供所需要的输出电流,经过三极管再次放大驱动电流后,电流可以放大200倍,驱动蜂鸣器自行报警。同时对于三极管的电阻也有着限流作用,因为在给单片机加电后引脚默认是高电平,所以为了防止三极管导通，只有我们想让三极管进行操作的时候才会给蜂鸣器一个低电平这样蜂鸣器才会进行报警。图3.6报警电路3.6LCD1602液晶显示电路当我们通过一个单片机在其控制的该系统首先检测到并得到一个声音报警信号后当采集器收到之后,单片机在其控制的电视显示器上就会自动地分别显示当前的声音分贝和如何设定声音报警的数值,这里我们就特别选用了一个操作简单的工具LCD1602液晶显示器是原来用于做声音输出和设定报警的电视显示器,lcd1602液晶显示屏便是一种非常常见的小型电子式液晶显示仪,其主要工作输入时间和输出电压分别为5v而且体积小，显示内容足够，因此应用在非常多的机器上。LCD1602液晶屏的自动显示字符区域一般分为2行,每行中大约每个可以同时自动显示16个字符,所以这种液晶显示器一般能够同时自动实现32个或多个特殊字符。其工作原理是利用液晶的特性，其显示内容可以根据电压进行控制，通过对电压的微调，从而显示出数字、字符、字母等一些数据。图3.7是引脚图。在和单片机进行通信时，和P0口进行连接，中间要有上拉电阻进行连接。本次设计LCD1602液晶显示屏上展示检测到的声音分贝值和其报警上限值。其中的引脚连接图如图下3.7所示：图3.7LCD1602液晶显示电路图3.7声音传感器电路音频信号放大芯片：LM386(可以放大200至20倍)的工作电压：3.3V-5.3V产品尺寸：39.0mm*21.0mm固定孔尺寸：2.0mm工作原理：LM386是一种主要采用交流音频源的集成式内链功率增益放大器,具有自己的电源功耗较低、更新时间和内链功率增益不易被自动调整、电源电路输出的交流电压谐波区域响应范围较大、外部元件连接到的元件总线数量少和总线的谐波功率失真较小等几大特性。它们主要用于适合广泛应用于各种类型低电压和高消耗型电子产品。为了尽量使外围电路元件输出数量最少,电压上的增益时间应设定为20。在1脚和8脚之间分别添加一只外部电路连接的输入电阻和一个外部电容,便于你可以把输入电压的外部增益电平调到200以内的任何一个增益值。此设计种没有运用到。7引脚和GND连接接一个旁路电容C进行滤波。图3.8声音传感器电路3.8LED电路模块本次设计采用直插式LED灯，分别使用红绿两种颜色的LED灯，分贝值不超过设定时绿灯常亮，超过设定的值后红灯亮。二极管又称浸提二极管，它是一种具有两个电极的装置，单项传导电流的电子期间，其原理图如图3.9所示：图3.9LED电路图3.9单片机下载程序单片机下载程序有很多的方法，比如串口下载，CH340下载、MAX232转换等。本次设计用到的下载方法为专用的下载器。操作步骤十分简单只需要把单片机取下放到下载器上就可以了。但是需要注意的是：我们用的keil4编译器简单可以理解为把代码封装起来，放在一个函数库中。单片机下载程序必须要生成一个文件名为hex文件，因为单片机程序用的keil4只是编译环境。在程序编译过程中需要选择波特率为9600。因为晶振其实就相当是单片机的心脏，为单片机提供了一定的频率的时钟信号如果单片机的外接晶振选择类型错误会影响到整个电路的使用效果比如定时器等。单片机的定时器系统，串口通信方式等都是要一定的波特率。一般我们会选择11.0596MHZ。3.10复位按键本次设计采用的是按键复位方式,此次设计的电路特点就是当一个按键被控制器按下时,相当于一个上电复位;当按键被压下时,RST端通过一个电阻器和+5V的输出电源接入,保证了向提供宽度的阀值输出电压到未来的工作就完成了复位。我们均已经知道了单片机的最小控制系统包括3个大部件。也就是我们所讲的电源控制器电路,包括单片机电路和晶振器。但不能忽视的问题就是复位电路中很重要的一个组成部件。而且单片机在启动或者停止时肯定还是需要复位,复位其实也可以理解为单片机程序从头开始跑，因为单片机做跑程序的时候不会向人一样来进行思考，要不就是根据指令来处理数据，比如中断等。单片机指的初始化，其实就是程序从头开始跑。我们经常减见到的现象比如电脑死机，我们需要重新启动一下电源才可以。它可以让CPU和其他功能处于一个初始状态,而且这个状态会从单片机的main函数开始工作。以8051为内涵的51单片机在跑程序的时候需要初始化一下，其实这我们编写程序的时候就可以知道，很多模块或者是芯片在写程序的时候都通常需要来写一个初始化。这样不单单可以让以前放入的数据进行一个清理。所以单片机复位是看起来比较简单其实是一个很复杂的一个操作过程。任何单片机都有复位，在断电后也会要求复位，比如当程序运行到有问题卡死时也需要进行复位按键操作，通常采用上电复位和按键复位这两种方式。本次设计是上电复位方式。所以当程序正常运行时,可以直接通过上电控制CPU进入一个复位状态。相当于某个上电子的复位;当RST端上电后,RST端通过+5v的电阻和+5v的输出电源接入,保证了提供宽度的阀值和电压到来的方式完成了复位。按键复位电路如图3.10所示：图3.10复位电路图3.11ADC0832模数转换电路ADC0832是一种由中国一家基于美国国家半导体公司专门自主研制开发和设计制造的8位半导体高分辨率、双通道和超高频数字a/d以及数字信号串行输入的微转换器和数字控制处理系统的集成芯片。由于它的技术产品由于体积小,兼容性,性价比高而广泛地深深的与人接触而受到各类大型通用智能单片机的产品设计技术爱好者和产品制造商及其产品生产加工企业的普遍性和欢迎,其目前也已经在国内市场上完全具备了非常高的技术产品质量市场占有率和应用普及度。ADC0832应用原理框图如图3.12所示：图3.12ADC0832应用原理框图第4章软件系统设计4.1软件主程序架构当硬件端设计调试完成后，就要针对单片机和外设传感器进行软件设计。系统设计首先要构思清楚，首先画一个流程图，然后按照传感器先后顺序，进行系统设计。首先各个硬件开始初始化，咪头采集器，LCD1602液晶屏，蜂鸣器，之后各个模块开始工作，实时检测当前的分贝值，并进行相应的报警操作。启动的步骤为：LCD1602液晶屏模块初始化，ADC0832模块初始化，咪头采集器检测当前分贝数值。按键自动配置设定分贝噪声报警的音量上限。当分贝超过规定分贝的限值时,蜂鸣器自动发出报警,红色的LED的噪声报警灯会同时自动亮起。整个主流程图如图4.1所示：图4.1系统流程图4.2LCD1602显示流程图LCD1602有16个引脚，其中RS、RW的值控制单片机对它的读写REF_Ref941\w\h[5]：如图4.2所示图4.2读写LCD1602液晶显示器在模块开始继续执行一个应用程序执行指令之前大都需要先对显示模块的两个标志位作一做忙碌的信号,只有等到当其中一个忙信号标志位已经变成了低稳压电平时,这才足以代表模块可以重新开始继续执行一个程序指令。LCD1602要显示字符时，就要获得该字符的现实的RAM地址。。它内部的一个通用控制指令寄存器中还包含有11条新的控制指令,其中主要包括清幕,光标的自动移位等。本次设计采用LCD1602液晶屏作为显示器，LCD1602液晶显示屏上电后，进行LCD1602子函数中，首先进行屏幕初始化操作，屏幕上的数据清零，内部存储清空。之后和单片机进行双向通信,单片机可以控制显示屏的亮度和显示内容,延时一定的时间后,进入数据写入操作,将检测得到的分贝值和设定上限值分别显示在液晶显示屏上。此外，在设置分贝上限时，根据按键操作，屏幕上实时变换数值。单片机操控写入引脚写入要显示内容的命令。之后显示屏上会执行一个指令,将所有的内容都显示了出来。LCD1602显示流程图如图4.2所示：图4.2液晶显示程序流程图4.3声音流程图当声音采集到当前的数据后，把模拟量传输给ADC0832进行处理，ADC0832进行初始化后，因为ADC0832有2个通道，所以要进行选择，本次设计选择的数据通道为0，然后进行读取数据，一个字节为8位，进行一位一位读取，把当前读取的信息转换为数字量，换算成当前的电压值。流程图如图4.3所示：图4.3声音流程图4.4按键子程序本次设计按键电路功能是设置噪声分贝报警上限值。单片机的按键具有4个引脚，相同的一侧是连接的，2个按键并联在一起，只要将相同的引脚连接一起即可。按键的工作原理就是对低电平信号的检测，在主程序中，循环执行检测，一旦检测到按键低电平信号，单片机产生信号中断，进入按键子程序中。2个按键分别表示加、减。在不同页面表示不同的功能。分别用2个函数执行不同的操作，注意进行延时操作，防止误差。按键可以用来设置噪声分贝报警上限。流程图如下：图4.4按键子程序4.5蜂鸣器报警流程图首先我们通过两个按键设定好一个分贝中数值的自动报警上限，然后再检测它们是否已经超出这个分贝的上限值，过一个循环报警函数自动判断它们的值是否已经完全超出报警上限,当分贝中的值已经超出报警上限时,红色LED报警指示灯亮起，同时蜂鸣器报警。报警流程图如图4.5所示：图4.5蜂鸣报警器流程图第5章系统调试5.1洞洞板设计在本次设计中考虑到了电子电路的适应,首先我们要对洞洞板进行了设计,将本次设计中覆盖得到的一些芯片,传感器,按键等元件件按照各种功能分类,在洞洞板结构图上寻找合适位置后再进行画面,因为洞洞板的面积不是很大，所以先构思好，合理运用，好好排版。先要绘制STC89C52单片机,然后再要求绘制一个单片机最小系统,在P0口画上拉电阻,确定好位置后放入LCD1602液晶屏，之后根据引脚所在位置和整体排布放置各个模块的位置，再用导线将对应的引脚连接，保证线路畅通，没有交叉。在绘制好洞洞板电路图之后，要进行仿真设计，打开软件点击仿真，可以看到仿真图上功能完全没有问题，所以洞洞板设计没有问题，接下来就要进行单片机系统的焊接调试。5.2焊接调试准备好所有的材料和电烙铁，按照设计好的电路板原理图，开始单片机电路板的焊接。首先将插排焊接上去，然后再焊接晶振和复位电路。确定好LCD1602液晶显示屏位置，将上拉电阻焊接在P0口，之后通过导线连接显示屏。后面分别焊接各个模块，声音传感器，AD数模转换，蜂鸣器，电源电路。最后用导线将各个模块按照电路图连接起来，确保没有出现短路现象。STC89C52单片机用烧录器将编译好的软件烧录进去，最后插入到插排上。逐一检查各部分是否能正常运行。当出现问题时，就要找出具体出问题的部分，逐一解决。5.3功能调试当焊接完成后，并完成了相应的测试，焊接没有问题。就要进行对功能的调试，检测软件设计有没有问题，如果有问题要及时修改自己的软件部分。LCD1602显示屏页面分为两行，上面显示测得的声音数值，单位是分贝，下面显示报警上限。将声音传感器放置于当前的环境，我们可以通过显示屏看到测得的声音数值。两个按键分别上调和下调报警的上限值。对着声音传感器大声说话，使其超过设定的报警上限值，这时蜂鸣器报警，红色LED报警灯亮起。当声音停止，分贝不超过设定报警值时，绿色LED灯常亮，蜂鸣器不报警。至此，所有功能测试完成。首先打开烧录软件，如下图5.1所示图5.1第二步查看端口号，如下图所示：图5.2如果驱动都安装正确点击串口号，可以看到当前串口为串口3然后通过串口ttl选择程序的hex文件就可以下载程序点击串口助手如下图5.3图5.3需要观察以下几点如下图5.4图5.4要保证当前的串口号和打开的串口一样选择文本模式波特率一般是9600如图5.5图5.5最后点击打开串口就可以了。结论本次研究课题的重点和主要任务之一就是研究如何开发以89C52单片机作为技术核心的噪音监控管理系统。通过多次设计调试,验证了该检测系统的设计技术性和可行性,符合了系统设计