【正文】 ] 茆文藝, 陳可勇, 朱賈峰, 陳毅, 湯勇明. 多功能噪聲報(bào)警器設(shè)計(jì)[J]. 電子器件, 2007, 30(4): 13071309.[11] 王志偉. 基于ZigBee技術(shù)的噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2009.[12] 趙俊棟, 趙炎鑫. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信體系研究[J]. 信息通信, 2014, 1: 211212.[13] 劉昊. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于相關(guān)性的數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究[D]. 天津:河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2013.[14] [D]. 大連:大連海事大學(xué)碩士論文, 2012.[15] 陳俊松. 基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 武漢:武漢理工大學(xué)學(xué)位論文, 2012.3 附錄2燕 山 大 學(xué)里仁學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述 課題名稱：家庭環(huán)境噪聲檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)院（系）： 里 仁 學(xué) 院 年級(jí)專業(yè)： 電子信息工程 學(xué)生姓名： 韓 歡 指導(dǎo)教師： 胡 正 平 完成日期： 2014年3月24日 一、課題國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀隨著人們生活水平的不斷提高和安全防范意識(shí)的逐步增強(qiáng)，人們開始越來(lái)越關(guān)心自己的居住環(huán)境，不僅要求家居環(huán)境的人性化和舒適化，而且對(duì)智能化和安全化也提出了更高的要求。在物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展下，智能家居應(yīng)運(yùn)而生，家庭環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為智能家居系統(tǒng)功能的一個(gè)重要組成部分和基本條件，是提供用戶安全、舒適、便捷生活的手段。家庭環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要對(duì)家居的溫度、濕度、光照強(qiáng)度、空氣質(zhì)量、噪聲強(qiáng)度等進(jìn)行檢測(cè)，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。相對(duì)來(lái)說(shuō)，家庭環(huán)境保護(hù)是環(huán)境保護(hù)當(dāng)中比較薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，家庭環(huán)境監(jiān)測(cè)在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程中也沒(méi)有得到足夠的重視，相關(guān)技術(shù)發(fā)展比較緩慢。目前，對(duì)家庭環(huán)境監(jiān)測(cè)主要借鑒城市環(huán)境監(jiān)測(cè)的相關(guān)技術(shù)，再結(jié)合一些先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建全新的家庭環(huán)境舒適度檢測(cè)系統(tǒng)。當(dāng)前，家庭環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多是基于單片機(jī)系統(tǒng)，基本上都是通過(guò)傳聲器或者聲級(jí)計(jì)采集數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行處理并傳給單片機(jī)系統(tǒng)，最后得出結(jié)果；另外還有一小部分是基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)系統(tǒng)，但是采用的相關(guān)技術(shù)并不成熟，例如：ZigBee技術(shù)、DSP技術(shù)、分布式技術(shù)等。 二、研究主要成果 環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)噪聲傳感器的研究已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，并且產(chǎn)品的質(zhì)量、相關(guān)參數(shù)以及測(cè)量精確度也達(dá)到了一定的要求。下面對(duì)噪聲傳感器進(jìn)行討論，目前大部分噪聲傳感器的聲頻范圍都比較寬，覆蓋了人耳所能聽到的全部頻率；操作簡(jiǎn)便且體積小，重量輕，安裝靈活。一般的傳感器內(nèi)置一個(gè)對(duì)聲音敏感的電容式駐極體話筒，聲波使話筒內(nèi)的駐極體薄膜振動(dòng)，導(dǎo)致電容的變化，從而產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)變化的微小電壓，經(jīng)過(guò)放大電路轉(zhuǎn)換為05V的輸出電壓，再由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由采集器接收并傳給處理設(shè)備，由于該傳感器輸出為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，便于與各類數(shù)據(jù)采集和測(cè)量控制系統(tǒng)組成精細(xì)的噪聲測(cè)量系統(tǒng)。 三、發(fā)展趨勢(shì)家庭環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)屬于智能家居的一部分，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)智能家居提供數(shù)附錄2 據(jù)基礎(chǔ)。作為智能家居的一部分，未來(lái)家庭環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將考慮與整個(gè)智能家居控制系統(tǒng)的連接。智能家居控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是實(shí)現(xiàn)與Internet或者整個(gè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的連接，使人們可以通過(guò)電腦和手機(jī)隨時(shí)隨地掌控家中各種電器的工作。家庭環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在未來(lái)作為家居的一部分，在設(shè)計(jì)時(shí)也將考慮這種需求，使其可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)結(jié)果的查詢和與整個(gè)家居控制系統(tǒng)的信息傳輸，使人們可以隨時(shí)隨地查詢到家庭中噪聲強(qiáng)度的信息，并可以發(fā)送指令改變環(huán)境的參數(shù)以達(dá)到自己想要的環(huán)境。四、存在問(wèn)題經(jīng)過(guò)多年的努力, 我國(guó)家庭環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)初步形成了監(jiān)測(cè)體系, 已具備了環(huán)境噪聲常規(guī)監(jiān)測(cè)的能力。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比, 還存在很大差距。家庭環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)技術(shù)和儀器不成熟, 滿足不了日益強(qiáng)化的家庭環(huán)境噪聲管理的需要。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法通常是在關(guān)鍵點(diǎn)安裝傳感器,通過(guò)有線的形式與監(jiān)控中心進(jìn)行信息傳輸，這種方式增加了家庭當(dāng)中的布線長(zhǎng)度和復(fù)雜度。針對(duì)這種情況，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)吸引了相關(guān)技術(shù)人員的關(guān)注，但是，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前還不成熟，還存在著很多的問(wèn)題。首先，沒(méi)有一套幾乎完美的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)。目前星狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被廣泛使用在短距離的智能家居環(huán)境中。星狀結(jié)構(gòu)是一個(gè)直接通信系統(tǒng)， 每一個(gè)結(jié)點(diǎn)在基站的通信范圍之內(nèi)， 從源結(jié)點(diǎn)到終點(diǎn)采用廣播方式。直接通信的主要障礙是廣播通信距離， 廣播信號(hào)會(huì)受到家庭電子設(shè)備、 墻體尤其是金屬介質(zhì)的阻礙， 甚至傳感器結(jié)點(diǎn)和基站之間臨時(shí)放置的有些材質(zhì)也會(huì)干擾無(wú)線電通信。所以星狀結(jié)構(gòu)雖然能量消耗小， 但抗干擾能力弱， 可靠性差。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中， 各個(gè)傳感器之間具有多跳路徑， 是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的全連接。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)作為一個(gè)中繼，僅僅把收到的每一個(gè)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給各自的鄰居或基站， 避免了相互通信都需要通過(guò)基站的缺陷， 因此網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)比星狀網(wǎng)絡(luò)具有更大的覆蓋范圍。但網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化復(fù)雜， 在網(wǎng)狀網(wǎng)中進(jìn)行多跳路由查找以及路由維護(hù)和修復(fù)是非常困難的， 同時(shí)傳感器結(jié)點(diǎn)必須一直保持“ 監(jiān)聽” 狀態(tài)， 隨時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化， 以便有效地建立路由和傳遞數(shù)據(jù)，但是會(huì)消耗更多的能量。其次，傳感器節(jié)點(diǎn)的電池電量不能滿足傳感器節(jié)點(diǎn)的工作需求。人們希1附錄2 望傳感器節(jié)點(diǎn)在首次安裝之后，可以通過(guò)太陽(yáng)能或某種能量為自身的工作提供保障，無(wú)需頻繁為其額外提供能量供應(yīng)。目前，人們通常采用干電池為各傳感器節(jié)點(diǎn)供電，這種方式所能提供的能量有限，且大量的干電池也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。尋求一種綠色長(zhǎng)效的能源成為無(wú)線傳感器發(fā)展的又一問(wèn)題。五、主要參考文獻(xiàn) [1] 曹曉歡, 楊建華, 陳立偉. 基于WSN的分布式城市噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].　傳感技術(shù)學(xué)報(bào), 2013, 26(8): 11591162.[2] 全元, 王翠平, 王豪偉, 蘇曉丹, 董仁才. 基于無(wú)線傳感器網(wǎng)的噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J] . 理論科學(xué)與技術(shù), 2012, 35(12J): 255258．[3] 徐志國(guó). 基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 皖西學(xué)院學(xué)報(bào), 2009, 25(5): 6971.[4] 王志雷, 秦玉龍, 張沈兵, 邢曉麗. 基于ZigBee技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 全面感知, 2012, 12: 2124．.[5] 陳燕華, 李燕, 歐競(jìng). 基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 重慶電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào), 2012, 18(5): 4346.[6] 葉琳琳. 基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].　福建電腦, 2011, 11: 121122.[7] 姚健東, 姜志鵬, 張燕. 基于DSP與無(wú)線通信技術(shù)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警, 2011, 2(6): 2527．[8]袁榮亮, 吳哲夫, 王小雪, 吳浩權(quán). 智能家居環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)[J]. 電聲技術(shù), 2013, 2: 7779.[9] 牛濱, 孫晶華, 丁新心. 噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 14(3): 131134.[10] 茆文藝, 陳可勇, 朱賈峰, 陳毅, 湯勇明. 多功能噪聲報(bào)警器設(shè)計(jì)[J]. 電子器件, 2007, 30(4): 13071309.[11] 王志偉. 基于ZigBee技術(shù)的噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2009.[12] 趙俊棟, 趙炎鑫. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信體系研究[J]. 信息通信, 2014, 1: 211212.[13] 劉昊. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于相關(guān)性的數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究[D]. 天津:河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2013.[14] 孫艷. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[D]. 大連:大連海事大學(xué)碩士論文, 2012.[15] 陳俊松. 基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 武漢:武漢理工大學(xué)學(xué)位論文, 2012. 1 附錄3燕 山 大 學(xué)里仁學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告課題名稱： 家庭環(huán)境噪聲檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué)院（系）： 里仁學(xué)院 (電子工程系) 年級(jí)專業(yè)： 電子信息工程103班 學(xué)生姓名： 韓 歡 指導(dǎo)教師： 胡 正 平 完成日期： 2014年5月14日 附錄3 一、任務(wù)書中本階段工作目標(biāo)與任務(wù)要求本階段的工作目標(biāo)與任務(wù)要求是熟悉單片機(jī)電路設(shè)計(jì)的基本原理，并設(shè)計(jì)出硬件電路圖，且能夠調(diào)試成功，成功后，需要再對(duì)電路進(jìn)行完善，以使得對(duì)噪聲測(cè)量的結(jié)果更精確。設(shè)計(jì)前期，通過(guò)在網(wǎng)上看單片機(jī)的相關(guān)視頻學(xué)習(xí)一些編寫程序的基本知識(shí)，然后根據(jù)前期查詢的期刊和論文等相關(guān)資料，對(duì)資料進(jìn)行整理，了解噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本工作原理，設(shè)計(jì)出噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件電路圖，完成了硬件設(shè)計(jì)后，使用Keil C軟件進(jìn)行編程，運(yùn)行調(diào)試，并下載到51單片機(jī)開發(fā)板上查看結(jié)果，逐步完善，以達(dá)到能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)噪聲強(qiáng)度功能的目的。二、目前已完成任務(wù)情況 到目前為止，通過(guò)查看各相關(guān)資料，了解了現(xiàn)有的噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r以及現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)際情況，分別設(shè)計(jì)出了有線和無(wú)線的噪聲檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)家庭環(huán)境噪聲的測(cè)量。1. 有線噪聲檢測(cè)設(shè)計(jì)方案(1) 整體系統(tǒng)框圖圖1 有線噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖本系統(tǒng)由顯示模塊、聲音傳感器模塊、復(fù)位模塊、電源供電模塊、蜂鳴器模塊五個(gè)模塊構(gòu)成，在51單片機(jī)的控制下，各模塊一方面各自完成自己的工作，另一方面與單片機(jī)進(jìn)行通信協(xié)調(diào)統(tǒng)一的進(jìn)行監(jiān)測(cè)的工作，共同實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境噪聲的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。(2)各模塊電路圖與功能l 噪聲傳感器模塊： 此模塊的功能是將周圍環(huán)境的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸出模擬電壓的值，以電壓值來(lái)表示噪聲信號(hào)的大小，并且輸出的音頻信號(hào)幅值可以通過(guò)電路板上的電位器進(jìn)行調(diào)整。圖2 聲音傳感器模塊l 51單片機(jī)模塊中的A/D轉(zhuǎn)換：STC12C5A60S2 系列帶 A/D 轉(zhuǎn)換的單片機(jī)的 A/D 轉(zhuǎn)換口在 P1 口()，有 8 路 8 位高速 A/D 轉(zhuǎn)換器,速度可達(dá)到 300KHz(30 萬(wàn)次 / 秒)。8 路電壓輸入型 A/D，可做溫度檢測(cè)、電池電壓檢測(cè)、按鍵掃描、頻譜檢測(cè)等。上電復(fù)位后 P1 口為弱上拉型 I/O 口，用戶可以通過(guò)軟件設(shè)置將 8 路中的任何一路設(shè)置為 A/D 轉(zhuǎn)換，不需作為 A/D 使用的口可繼續(xù)作為 I/O 口使用。，將聲音傳感器模塊采集輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。通過(guò)下面的公式進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換：圖3 單片機(jī)原理圖l 顯示模塊：圖4 LCD1602顯示LCDl602 可分為 2 行總共可以顯示 32 個(gè)字符，每行顯示 16 個(gè)符；其可與 8 位或 4 位微處理器連接；內(nèi)藏式字符發(fā)生器 ROM，可提供 160種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)字符， 包括全部大小寫字母、阿拉伯?dāng)?shù)字及日文片假名，以及 32 個(gè)特殊字符或符號(hào)的顯示；內(nèi)藏 RAM 可根據(jù)用戶的需要，由用戶自定義字符或符號(hào)；+5V 單電源供電；低功耗(10mW)。本次設(shè)計(jì)中也是分兩行顯示，第一行顯示“Noise：”，說(shuō)明顯示的是噪聲值，第二行，分位將噪聲值的大小按百位、十位、個(gè)位的順序顯示出來(lái)。l 蜂鳴器模塊：當(dāng)噪聲值超過(guò)預(yù)定值(150)，報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，設(shè)定蜂鳴器響四聲。圖5 蜂鳴器(2) 軟件設(shè)計(jì)流程圖圖6 流程圖 (4)硬件結(jié)果顯示 a) 高噪聲值顯示 b) 低噪聲值顯示圖7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果2. 無(wú)線噪聲檢測(cè)設(shè)計(jì)方案(1)整體系統(tǒng)框圖l 發(fā)送端l 接收端圖8 無(wú)線噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖(2)設(shè)計(jì)思路在有線噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，使用兩個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)：分別作為發(fā)送端與接收端對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行采集、傳輸與處理。發(fā)送端對(duì)噪聲信號(hào)進(jìn)行采集并顯示噪聲值，然后將測(cè)得的噪聲值通過(guò)無(wú)線模塊進(jìn)行發(fā)送，并且以指示燈作為正在發(fā)送以及發(fā)送成功的標(biāo)示；接收端接收信號(hào)并顯示，且當(dāng)噪聲值超過(guò)預(yù)定閥值時(shí)，進(jìn)行報(bào)警，同樣是蜂鳴器響四聲。三、存在的問(wèn)題和擬解決方法 目前，存在的主要問(wèn)題是無(wú)線傳輸模塊進(jìn)行對(duì)信號(hào)的收發(fā)，暫時(shí)，只設(shè)計(jì)出了無(wú)線噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)送端和接收端的電路圖，也查閱了很多無(wú)線通信方面的資料，且本次設(shè)計(jì)中用到的無(wú)線傳輸模塊是nRF24L01，對(duì)此芯片的功能與如何應(yīng)用有了大概的了解，但是還沒(méi)有編程，無(wú)法進(jìn)行無(wú)線通信，還實(shí)現(xiàn)不了無(wú)線噪聲監(jiān)測(cè)的功能。后期要做的工作主要就是對(duì)無(wú)線模塊進(jìn)行編程，并調(diào)試運(yùn)行，以得到想要的效果。3 附錄4燕 山 大 學(xué)里仁學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯課題名稱：家庭環(huán)境噪聲檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué)院（系）： 里仁學(xué)院 (電子工程系) 年級(jí)專業(yè)： 電子信息工