音頻檢測系統(tǒng)設(shè)計論文-文庫吧
2025-04-23 20:54 本頁面
【正文】 ... 12 單片機測頻原理 ................................................. 12 程序設(shè)計分析 ................................................... 12 5系統(tǒng)仿真與調(diào)試 ..................................................... 14 Keil C51 軟件調(diào)試 .............................................. 14 Proteus 軟件仿真 ............................................... 15 6總結(jié) ............................................................... 16 參考文獻 ............................................................. 17 吉林建筑 大學 城建學院電氣 信息工程系課程設(shè)計 1 1 概述 目前國內(nèi)的便攜式噪聲測試儀，多為價格昂貴的進口專用設(shè)備，除衛(wèi)生、計量等環(huán)保專業(yè)部門擁有外，無法作為民用品推廣普及。本文介紹一種以 89C51 單片機 為核心，采用 A/D 轉(zhuǎn)換技術(shù)構(gòu)成的低成本、便攜式數(shù)字顯示環(huán)境噪聲 頻率 測量 系統(tǒng)圖 。該 系統(tǒng) 工作穩(wěn)定、性能良好，經(jīng)校驗定標后能滿足一般民用需要，可廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、機關(guān)學校等需要對環(huán)境噪聲進行測量和控制的場合。 音頻檢測 還可用于 對各種工業(yè)零部件和產(chǎn)品進行有效地檢測和測試，并用來評價其完整性、安全可靠性等性能指標，它是檢驗質(zhì)量、改進工藝、保障設(shè)備安全性的重要手段。利用音頻原理 的檢測技術(shù)有很多種，按聲源發(fā)生方式分主動式和被動式，按照參數(shù)識別方式分為振幅和頻譜兩種。從音頻檢測的各個聲音參數(shù)中可以提取相關(guān)的故障信息，包含工件的缺陷類型、大小、位置和變化趨勢等特性信息，對缺陷的反映具有真實性和實時性，因而適用于成品及半成品工件的在線快速檢測，除噪音外對其它環(huán)境條件要求不高。例如縱向振動、彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動產(chǎn)生的振動頻率各自不同，即使同一物體因為振動方式的不同有幾種不同的振動頻率，但在一定的條件下其基頻和諧波頻率固定不變，噪聲的傳播途徑主要以空氣聲和固體聲兩種形式出現(xiàn)，空氣聲是指從空氣中 傳遞到音頻檢測系統(tǒng)的噪聲，固體聲是指音頻檢測系統(tǒng)或其他設(shè)備與音頻檢測系統(tǒng)振動經(jīng)由機械機構(gòu)傳遞到儀器，并通過機械薄壁振動而產(chǎn)生的噪聲。 吉林建筑 大學 城建學院電氣 信息工程系課程設(shè)計 2 2 課程設(shè)計目的任務(wù)及要求 學 過《過程檢測及儀表技術(shù)》課程后，已初步了解了常用過程檢測儀表的工作原理、特點等理論知識，但還缺乏實際設(shè)計應(yīng)用的能力。 此次 課程設(shè)計 —— 音頻檢測系統(tǒng)設(shè)計，一種具有簡單識別音頻參數(shù)的共振頻率和內(nèi)耗值的二合一系統(tǒng)，適合在賓館、商場等公共場所和喧鬧街路口的鬧聲測量，特別適合于檢測金屬內(nèi)部裂紋及鋼鐵組織含量。 通過課程設(shè)計能從中學會從工程角度思考問題，熟悉本專業(yè)領(lǐng)域的儀器儀表系統(tǒng)設(shè)計，學會過程檢測系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的組合作用，學會對儀表的正確接口、信號調(diào)理、線性化、校準及常用的報警方法。 1） 設(shè)計一種音頻檢測系統(tǒng)，它能夠檢測周圍聲音的變化。 2） 檢測音頻信息兩個音頻參數(shù)及輸出格式：共振頻率 （ . kHz） ，內(nèi)耗值：（ . 104） 3） 音頻檢測有效距離： 10mm 左右就能正常工作。 4） 所設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)價格非常低廉，便于普及和大量生產(chǎn)。 5） 如果換成可錄放語音電路，或者和其他電路組合可以實現(xiàn)其他用途。 6） 利用 PROTEUS 等軟件仿真，得出主要信號輸入輸出點的波形，根據(jù)仿真結(jié)果驗證設(shè)計功能的可行性、參數(shù)設(shè)計的合理性；給出系統(tǒng)整機電路圖（利用 PROTEL 軟件做出原理圖 SCH 文件和 PCB文件）。 7） 完成課程設(shè)計報告。 1） 按任務(wù)書要求查閱傳感器資料。 2） 重點學習一種聲音傳感器（建議采用駐極體話筒）的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理，考慮如何用普通 SPEAKER 仿制和用 PROTEUS 仿真。 3） LED 數(shù)碼管（最好采用 LCD）的使用方法。 吉林建筑 大學 城建學院電氣 信息工程系課程設(shè)計 3 3 音頻檢測系統(tǒng)設(shè)計 音頻檢測系統(tǒng)設(shè)計思想如圖 33 所示。首先有信號激發(fā)時，話筒接收到音頻信號變換的輸出電壓發(fā)生變化，電壓信號經(jīng)過放大器得到提高，經(jīng)過濾波電路，由內(nèi)部運算處理電路得到穩(wěn)定可靠的電壓值，然后由顯示驅(qū)動數(shù)字化處理，最后 LED 或 LCD 實現(xiàn)數(shù)字顯示。 圖 31 音頻檢測系統(tǒng)設(shè)計思想 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 音頻檢測系統(tǒng)的整體設(shè)計如圖 32所示，該電路原理如下： 音頻檢測系統(tǒng)由激勵源，傳感器，測頻電路，數(shù)據(jù)處理電路及 LED 顯示輸出六部分組成。整個系統(tǒng)以 AT89C51 單片機為核心，按模擬和數(shù)字電路分為兩個模塊。 激 勵 源測 頻電 路測 內(nèi) 耗電 路LED顯示彈 性 體感器據(jù)理處電路數(shù)傳 圖 32 音頻檢測系統(tǒng)整體設(shè)計結(jié)構(gòu) 傳感器選擇 信號 放大 信號濾波與整形 顯示驅(qū)動電路 LED 或LCD 數(shù)字顯示 吉林建筑 大學 城建學院電氣 信息工程系課程設(shè)計 4 當電磁激勵系統(tǒng)對彈體施振時，振動的聲波在彈體內(nèi)傳播。傳感器接收到音頻載波信號并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)過一級放大后，送入濾波電路進行帶通濾波。 濾波放大后的音頻信號分成兩路傳送，一路經(jīng)二級穩(wěn)壓放大把濾波后有很大衰減的信號控制在 ，然后送入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理；另一路將音頻載波信號送入測內(nèi)耗電路。測內(nèi)耗電路主要由檢波電路和電壓比較器構(gòu)成，有檢波電路檢出音頻信號的包絡(luò)線，再經(jīng)過上限和下限電壓比較電路比較，由異或電路控制選通，送入計算機進行
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