代码收藏家 单片机噪音分贝监测报警系统设计详解
**单片机设计介绍，基于单片机的噪音声音分贝监测报警系统设计
文章目录
一 概要 二、功能设计 设计思路 三、 软件设计 原理图 五、 程序 六、 文章目录
一 概要
基于单片机的噪音声音分贝监测报警系统设计概要可以从以下几个方面进行阐述：
一、系统概述
随着城市化进程的加快，噪音污染问题日益严重，对人们的日常生活和工作产生了极大的影响。为了实现对噪音的实时监测和及时报警，我们设计了一款基于单片机的噪音声音分贝监测报警系统。该系统能够实时采集环境中的噪音信号，并将其转换为分贝值进行显示，当噪音超过设定的阈值时，能够自动触发报警机制，提醒相关人员注意。
二、系统组成
- 单片机控制模块
作用：作为系统的核心，负责接收来自噪音信号采集模块的数据，进行噪声信号的处理和分析，并根据处理结果控制报警模块的工作。
选择：常用的单片机有51系列（如AT89C51、STC89C52等）、AVR系列、PIC系列等，具体选择取决于系统需求和成本考虑。 - 噪音信号采集模块
功能：通过麦克风或其他声音传感器，实时采集环境中的噪音信号，并将其转换为电信号供单片机处理。
关键元件：高性能的麦克风和声音传感器，确保采集到的噪音信号准确、可靠。 - 噪音信号处理模块
功能：对采集到的噪音信号进行滤波、放大、模数转换等处理，以便单片机进行后续的噪声水平分析和判断。
关键元件：信号放大器（如LM358）、模数转换器（如LTC1864）等。 - 显示模块
功能：用于实时显示采集到的声音分贝值，方便用户随时了解环境中的噪音水平。
实现方式：常用的有液晶显示屏（如LCD1602）和LED数码管等。 - 报警模块
功能：当噪音水平超过预设阈值时，触发报警机制，发出声光报警信号，以提醒相关人员注意。
实现方式：通过蜂鸣器、LED灯等元件实现声光报警。 - 电源模块
功能：为整个系统提供稳定的工作电压，确保各电路模块的正常工作。
三、系统工作原理
噪音信号采集模块通过麦克风或其他声音传感器实时采集环境中的噪音信号，并将其转换为电信号。
噪音信号处理模块对采集到的电信号进行滤波、放大、模数转换等处理，将模拟信号转换为数字信号，并提取出噪音的分贝值。
单片机控制模块接收处理后的数字信号，并根据预设的阈值判断当前噪音水平是否超标。
如果噪音水平超过阈值，单片机控制模块将控制报警模块发出声光报警信号，提醒相关人员注意。同时，单片机控制模块还会将当前的分贝值发送到显示模块进行实时显示。
四、系统特点
实时监测：系统能够实时监测环境中的噪音水平，确保及时发现超标噪音。
准确度高：采用高性能的麦克风和声音传感器，结合先进的信号处理算法，能够准确测量噪音的分贝值。
易于扩展：系统采用模块化设计，方便后续功能的扩展和升级。
报警及时：当噪音超过阈值时，系统能够立即触发报警机制，提醒相关人员及时采取措施。
五、应用场景
该系统可以广泛应用于工厂、学校、医院、图书馆等需要控制噪音的场所，实现对噪音的实时监测和及时报警，保障人们的正常工作和生活环境。
六、总结
基于单片机的噪音声音分贝监测报警系统是一种高效、实用的噪音监测工具，具有广泛的应用前景。随着科技的不断发展，该系统还可以进一步集成更多的功能和特性，如噪声源定位、噪声数据分析等，以满足更加复杂和精细化的噪声监控需求。
二、功能设计
资料包含仿真、程序、元器件清单等资料，具体实现功能可以看图上注释，程序也进行了详细注释
电路包含：电源电路、单片机电路、传感器电路、报警电路、led指示电路、液晶显示电路、按键电路等
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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六、 文章目录
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25
作者：QQ_2193276455
