【正文】 來，我們提出兩種方案，第一種是電子式次聲發(fā)生器，這種方案是先通過MATLAB編程輸出一個正弦信號，再將這個正弦信號轉(zhuǎn)變成聲卡能識別的一個WAVE信號，通過聲卡的D/A轉(zhuǎn)換把這個WAVE信號變成模擬信號，然后接到音響播放出來。但要產(chǎn)生次聲波，管子必須足夠長。這種次聲裝置因體積小、頻率低、易控制，近年發(fā)展較快。第二節(jié) 次聲發(fā)生器一、次聲發(fā)生器概念次聲發(fā)生器簡單的說，就是一種能夠發(fā)出次聲波的裝置[5]。 通過測定自然或人工產(chǎn)生的次聲在大氣中傳播的特性，可探測某些大規(guī)模氣象過程的性質(zhì)和規(guī)律。高空大氣湍流產(chǎn)生的次聲波能折斷萬噸巨輪上的桅桿，能將飛機撕得四分五裂；地震或核爆炸所激發(fā)的次聲波能將高大的建筑物摧毀；海嘯帶來的次聲波可將岸上的房屋毀壞。自然界的次聲主要由風(fēng)的波動、空氣湍流、火山噴發(fā)、海浪拍擊、地震、風(fēng)暴等引起。第一章 次聲發(fā)生器的概述 1第一節(jié) 次聲 1一、 次聲的概念 1二、 次聲的危害 1三、 次聲的應(yīng)用 2第二節(jié) 次聲發(fā)生器 2一、次聲發(fā)生器概念 2二、次聲發(fā)生器的研究動態(tài) 3第三節(jié) 本章小結(jié) 4第二章 系統(tǒng)設(shè)計方案 5第一節(jié) 電子式次聲發(fā)生器的設(shè)計 5一、 此方案的總體設(shè)計 5二、 MATLAB中正弦信號的產(chǎn)生 錯誤！未定義書簽。畢業(yè)設(shè)計（論文）設(shè)計（論文）題目：基于STC89C52單片機的次聲信號發(fā)生器的設(shè)計重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）摘 要隨著人類對次聲了解的深入，次聲在科學(xué)、軍事、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣。三、 WAV文件的生成及播放 錯誤！未定義書簽。核爆炸、其他方面的大爆炸、火箭的發(fā)射等也產(chǎn)生人為的次聲。次聲的頻率與人體器官的固有頻率相近(人體各器官的固有頻率為3～17Hz，頭部的固有頻率為8～12Hz，腹部內(nèi)臟的固有頻率為4～6Hz)，當次聲波作用于人體時，人體器官容易發(fā)生共振，引起人體功能失調(diào)或損壞，血壓升高，全身不適；頭腦的平衡功能亦會遭到破壞，人因此會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)感、惡心難受。如沙塵暴、龍卷風(fēng)及大氣中電磁波的擾動等。并且為了方便研究，還必須能夠方便的調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的次聲的頻率[6]。但其次聲波強度較低，若作為次聲武器使用，需近距離使用才有效。揚聲器式產(chǎn)生次聲其工作原理與揚聲器相似。第二種方案是基于STC89C52單片機的次聲發(fā)生器，這種方案中先設(shè)計各個硬件模塊，通過單片機編程輸出一個數(shù)字信號，然后通過一個D/A轉(zhuǎn)換器，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，最后接到示波器，在示波器上對波形進行觀察調(diào)試。 %頻率為10Hz w=2*pi*f。這一過程，可以通過超重低音音箱來實現(xiàn)。通過載板聲卡進行D/A轉(zhuǎn)換，將模擬音頻信號功率放大到能驅(qū)動低音炮喇叭，最后次聲波通過超重低音音箱的紙盆振動發(fā)出。第三章 單片機的選取第一節(jié) 單片機的發(fā)展歷史及趨勢單片機出現(xiàn)的歷史并不長，但發(fā)展十分迅猛。隨著技術(shù)的進步，早期的8位中、低檔單片機逐漸被淘汰，但8位單片機并沒有消失，尤其是51系列單片機不僅沒有消失，反而還呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。③、在系統(tǒng)可編程,無需編程器,可遠程升級。6. 其他特性：雙數(shù)據(jù)指針、3 個加密位、4 個中斷優(yōu)先級、6 個中斷源、4 個8 位I/O 口、全雙工增強型UART、幀數(shù)據(jù)錯誤檢測、自動地址識別、3 個16 位定時/計數(shù)器T0 T1 標準80C51 和增加的T2 捕獲和比較、可編程時鐘輸出、異步端口復(fù)位、掉電模式可通過外部中斷喚醒[16]。并可用作外部時鐘或定時，注意每次訪問外部數(shù)據(jù)時一個ALE 脈沖將被忽略。 振蕩電路：單片機是一種時序電路，必須提供脈沖信號才能正常工作，在單片機內(nèi)部已經(jīng)集成了振蕩器；使用晶體振蕩器，接18（XTAL2）、19（XTAL1）腳。能完成數(shù)字量輸入到模擬量(電流)輸出的轉(zhuǎn)換。IOUT1 ：模擬電流輸出端1，當DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為1時，輸出電流最大，當 DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為0時，輸出電流為0。例如在構(gòu)成波形發(fā)生器的場合，就要用到這種方式，即把要產(chǎn)生基本波形的數(shù)據(jù)存在ROM中，連續(xù)取出送到DAC去轉(zhuǎn)換成電壓信號。 DAC0832與放大電路的電路圖第四節(jié) 系統(tǒng)顯示功能設(shè)計 本設(shè)計采用LCD1602來顯示波形的類型、幅值及頻率。A5~A0=0~3FHDDRAM地址設(shè)置DDRAM地址設(shè)置讀BF及AC值讀忙標志BF值呵地址計時器AC值寫數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寫入DDRAM或CGRAM內(nèi)讀數(shù)據(jù)從DDRRAM或CGRAM清屏RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3 DB2DB1 DB00000000001顯示開關(guān)控制RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000001DCB功能：設(shè)置顯示、光標及閃爍開、關(guān)；其中：D表示顯示開關(guān)：D=1為開，D=0為關(guān)； C表示光標開關(guān)：C=1為開，C=0為關(guān)； B表示閃爍開關(guān)：B=1為開，B=0為關(guān)。（3） G：A——“+”鍵和“—”鍵調(diào)節(jié)輸出信號幅值，改變的是A的值（~，）說明：按動“功能鍵”會使G的值在0、2之間循環(huán)切換。： 定時器0程序流程第三節(jié) 本章小結(jié)本章詳細地介紹了該系統(tǒng)的軟件上的設(shè)計，對第一節(jié)是軟件上總體的設(shè)計，第二節(jié)在外部中斷和內(nèi)部中斷以及定時器的設(shè)計上做了詳細的介紹。第二節(jié) 系統(tǒng)硬件的調(diào)試第三節(jié) 調(diào)試的過程和出現(xiàn)的問題分析系統(tǒng)的抗干擾是系統(tǒng)可靠性的重要方面。干擾侵入單片機控制系統(tǒng)測量單元模擬信號的輸入通道，疊加在有用信號之上，會使數(shù)據(jù)采集誤差加大，特別是當傳感器輸出弱信號時干擾更加嚴重。 　?。?）程序運行失常。元器件是組成系統(tǒng)的基本單元，其特性好壞與穩(wěn)定性直接影響整系統(tǒng)性能與可靠性。當某些元器件發(fā)生故障時也不影響整個系統(tǒng)的運行。 　　若兩次結(jié)果不相同，可再次重復(fù)執(zhí)行一次，當?shù)谌谓Y(jié)果與前兩次之中的一次相同時，則認為另一結(jié)果是偶然故障引起的，應(yīng)剔除。提高軟件可靠性的前提條件是設(shè)計人員對生產(chǎn)工藝過程的深入了解，并且使軟件易讀、易測和易修改。例如：采取屏蔽措施、遠離產(chǎn)生強電場干擾的設(shè)備；加強通風(fēng)以降低環(huán)境溫度；安裝緊固以防振動等。不過該發(fā)生器產(chǎn)生的信號還不夠好，還有待改進。通過壓力平衡控制系統(tǒng)，發(fā)生器參照環(huán)境流體靜壓力不斷的調(diào)節(jié)壓縮空氣。用在這種動力體上的聲信號發(fā)生器一般是采用壓電式電磁轉(zhuǎn)換器。當發(fā)射器10被放在其水下工作的深度，壓力平衡控制系統(tǒng)自動的調(diào)節(jié)管道10106和空腔4576和96內(nèi)的壓力以平衡環(huán)境水壓。提升閥74通過支座上的彈簧84支撐，且滑閥64定位在槽66上和進氣口70相鄰。
為了更好的理解，本發(fā)明其它目標和一些優(yōu)勢將通過下面詳細的描述和附圖來說明。發(fā)明總結(jié)根據(jù)前面的描述，它的一個主要目標是能夠提供超低頻聲信號（5到100赫茲），能夠在 2000英尺或更深的水下有效工作。發(fā)明背景本發(fā)明涉及到水下聲發(fā)射器的壓力平衡，尤其是一個氣動驅(qū)動方式的超低頻信號發(fā)生器在水下的應(yīng)用。李老師淵博的知識，認真負責(zé)的工作作風(fēng)，平易近人的態(tài)度讓我獲益匪淺。為實現(xiàn)這些準則，必須采取相應(yīng)的硬件或軟件方面的措施，這是可靠性設(shè)計的根本任務(wù)。此外，還有常見的數(shù)字濾波、程序運行監(jiān)視及故障自動恢復(fù)技術(shù)等。這種辦法是用時間為代價來換取可靠性，稱為時間冗余技術(shù)，也稱為重復(fù)檢測技術(shù)。常用的抗電磁干擾的硬件措施有濾波技術(shù)、去耦電路、屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)等。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，電子元器件的可靠性不斷提高，現(xiàn)在小功率晶體管及中小規(guī)模IC芯片的實際故障大約為10109/h。如果外界干擾導(dǎo)致計數(shù)器的值改變，破壞了程序的正常運行。微機輸出的控制信號常依賴某些條件的狀態(tài)輸入信號和這些信號的邏邏輯處理結(jié)果。正因如此，抗干擾技術(shù)的研究越來越引起大家的高度重視。第六章 系統(tǒng)功能測試第一節(jié) 系統(tǒng)軟件上的調(diào)試仿真為了證明電路圖沒有錯誤，我們使用porteus軟件對我們設(shè)計的電路圖進行仿真， 仿真電路圖仿真中我們接一個示波器對波形進行觀察和調(diào)試，產(chǎn)生4種波形，分別是正弦波、方波、鋸齒波、三角波，這里取正弦波和方波的波形，： 仿真產(chǎn)生的正弦波 仿真產(chǎn)生的方波，我們得到了所要的波形，說明本次設(shè)計的電路沒有錯。包括單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計、按鍵的設(shè)計、液晶顯示模塊的設(shè)計、D/A轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計等。功能設(shè)置RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB000001DLNF**功能：工作方式設(shè)置（初始化指令）其中：DL=1,8位數(shù)據(jù)接口；DL=0，四位數(shù)據(jù)接口； N=1，兩行顯示；N=0，一行顯示； F=1，5 10點陣字符；F=0，5 7點陣字符。： LCD1602芯片管腳圖LCD接口管腳功能表41引腳號符號狀態(tài)功能1Vss電源地2Vdd電源+5V3V0對比度控制端4RS輸入寄存器選擇5R/W輸入讀、寫操作6E輸入使能信號7DB0三態(tài)數(shù)據(jù)總線（LSB）8DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線9DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線10DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線11DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線12DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線13DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線14DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線（MSB）15LEDA輸入背光+5V16LEDK輸入背地光LCD1602主要管腳介紹：V0：液晶顯示器對比度調(diào)整端，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生‘鬼影’，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。一般的做法是將WR2和XFER都接地，使DAC寄存器處于直通方式，另外把ILE接高電平，CS接端口地址譯碼信號，WR1接CPU的WR信號，這樣就可以通過一條MOVX指令，選中該端口，使CS和WR1有效，啟動D/A轉(zhuǎn)換。RFB ：反饋電阻引出端，DAC0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 RFB端可以直接接到外部運算放大器的輸出端，這樣相當于將一個反饋電阻接在運算放大器的輸出端和輸入端之間。1LSB，參考電壓為(+10～10)V，供電電源為(+5～+15)V，邏輯電平輸入與TTL兼容。 復(fù)位引腳：按圖中畫法連好9腳（RST），單片機即可上電初始化。第二節(jié)介紹了市面上有哪幾種單片機，并對起進行選擇，第三節(jié)比較詳細地描述了STC89C52單片機的結(jié)構(gòu)特性及引腳功能，為電路的設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。P0 也可以在訪問外部程序存儲器時作地址的低字節(jié),在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時作數(shù)據(jù)總線，此時通過內(nèi)部強上拉輸出118I/OP1 口： P1 口是帶內(nèi)部上拉的雙向I/O 口，向P1 口寫入1時，P1 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。在這里我們選用STC89C52單片機作為這次設(shè)計的單片機，下面將對STC89C52單片機進行講解。第二節(jié) 單片機的選取現(xiàn)在市面上最多的有兩種類型的單片機，STC和AT。低性能單片機階段（20世紀70年代中期~80年代初期）。但又看到說聲卡、音箱都有一定的設(shè)計余度，一般聲卡都可以保證低到1HZ，并且音箱也允許接收不到這些信號并播放出來。其主要模塊有單片機控制模塊、頻率輸出模塊、鍵盤控制模塊及LCD顯示模塊，其中頻率生成模塊由單片機控制DAC0832生成，鍵盤控制模塊采用5個按鍵來選擇波形類型及調(diào)節(jié)頻率、幅值，顯示模塊則采用LCD1602來顯示波形類型、頻率及幅值，輸出的波形由示波器進行檢查。 % y=sin(w*t)。第一節(jié) 電子式次聲發(fā)生器的設(shè)計一、 此方案的總體設(shè)計過去的次聲發(fā)生器大都由純硬件電路組成[8]，自成一個完整的系統(tǒng)，主要是為了適應(yīng)多種復(fù)雜的實際環(huán)境[9]。但要產(chǎn)生一定強度的次聲波，除要求較高的振幅外，還必須使振動膜面積足夠大，其周長大致要與次聲波波長相當。爆炸所釋放的能量約50%形成沖擊波，沖擊波衰減后又產(chǎn)生次聲波。利用氣流載波的方法獲得了比當前國際上的同類技術(shù)更高的聲壓級和更大功率的聲波，不僅極便于現(xiàn)用鍋爐的改裝，而且可作為新型鍋爐的重要組成。 次聲在軍事上的應(yīng)用，利用次聲的強穿透性制造出能穿透坦克、裝甲車的武器，次聲武器一般只傷害人員，不會造成環(huán)境污染。如果次聲波的功率很強，人體受其影響后，便會嘔吐不止、呼吸困難、肌肉痙攣、神經(jīng)錯亂、失去知覺，甚至內(nèi)臟血管破裂而喪命。通過研究自然現(xiàn)象產(chǎn)生的次聲波的特性和產(chǎn)生機制，可以更深入地認識這些現(xiàn)象的特性和規(guī)律。五、 次聲的產(chǎn)生 錯誤！未定義書簽。這就有了本文的研究背景。實驗結(jié)果表明，由STC89C52單片機所產(chǎn)生的次聲波頻率精度較高，且具有操作簡單、成本低廉、使用方便等特點，值得在實驗室中進一步推廣和擴充。次聲在大氣中傳播時，由于其頻率很低，所以大氣對次聲波的吸收系數(shù)很小（吸收系數(shù)與頻率的二次方成正比），因此能傳播很遠的距離。許多災(zāi)害性現(xiàn)象如火山噴發(fā)、龍卷風(fēng)和雷暴等在發(fā)生前可能會輻射出次聲波，因此有可能利用這些前兆現(xiàn)象預(yù)測災(zāi)害事件。例如臺風(fēng)和海浪摩擦產(chǎn)生的次聲波，由于它的傳播速度遠快于臺風(fēng)移動速度，因此，人們利用一種叫“水母耳”的儀器，監(jiān)測風(fēng)暴發(fā)出的次聲波，即可在風(fēng)暴到來之前發(fā)出警報。 利用次聲的物理特性，讓次聲作用于人體，以達到治療的作用。因為發(fā)出的聲波的頻率必須在次聲范圍內(nèi)，由于次聲的頻率范圍比較窄，所以就要求次聲發(fā)生器所產(chǎn)生的聲波頻率精度要高。管子式產(chǎn)生次聲其構(gòu)造和工作原理很像樂器中的笛子，當管子中空氣柱的振動與管子本