声级计课程设计报告

《声级计课程设计报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、声级计课程设计报告《电子测量技术》课程设计报告班级电子3072学号3072107232学生姓名侯剑专业电子信息技术系别电子信息工程系指导教师电子测量课程设计指导小组淮阴工学院电子信息工程系2010年06月班级：电子3072班姓名：侯剑学号：32课题：声级计设计1设计目的：a）培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用己经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。b）学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。c）进行基木技术技能训练，如基木仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟

2、练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。d）培养学生的创新能力2设计要求：a）测量范围：20-150dBb)测量结果以3位数码显示c)画出总体设计电路图d)提交格式上符合要求，内容完整的设计报告3总体设计3.1.总框图：3.1.1声压级的测量机理人耳的听阈一般是20mPa(微帕痛阈一般是200Pa(帕)，其间相差107倍，这样宽广的声压范围很不易测量，而且人耳对声压的相对变化的分辨具有非线性特征。因此，声学中常用声压级LP来反映声压的变化,将声压p的声压级表1班级：电子3072班姓名：侯剑学号：32课题：声级计设计示成LP=20lg(p/

3、p0)dB(1)其中,基准量p0为20mPa。当p=pO时,Lp=OdB,而当p=200Pa时,LP=140dB。用声级计可以测量声压级，采用1kHz纯音输入0.2秒到0.25秒或0.5秒以上，即可得到真实声压级或平均声压级。考虑到人耳对不同频率的响度感觉,在噪声测量中，常取40力*(phon)等响曲线的反曲线对声压级进行计权校正，即用A计权网络测得A声级，写成dB(A)。表1给出倍频带屮心频率与A声级的校正量之间的关系。表1倍频带中心频率与A声级校正量的关系3.1.2总体设计思路及方法说明环境噪声经高灵敏度、无指向性驻极体传声器转换成电信号。由运放LM324构成三级放大电路，精心调整相关

4、外围元件参数，可使其幅频特性与A计权曲线相近。DI、Cl、R1组成峰值检波网络，其输出直流电平反映了噪声声压的大小。由LM331构成电压/频率转换电路，输出的频率信号变成TTL电平送给单片机的P3.4引脚,作为TO的计数脉冲。系统的核心部分是80C51单片机，其P3.5引脚接入由NE555构成的定时器输出的100kHz方波,通过T1中断去控制TO定时计数。从TO端输入的计数脉冲频率，即反映了所测声压的大小。经软件处理后,噪声声压级显示值由P1口输出，经CC4511译码再驱动三位LED数码管显示，适当控制译码器使能端，使三数码管实现动态显示，降低功耗。3.2整体设计图2班级：电子3072班姓

5、名：侯剑学号：32课题：声级计设计4单元电路设计4.1驻极体传声器驻极体传声器有两块金属极板，其中一块表妞涂有驻极体薄膜（多数为聚全氟乙丙烯）并将其接地，另一极板接在场效应晶体管的栅极上，栅极与源极之间接有一个二极管。当驻极体膜片本身带有电荷，表面电荷地电量为Cb板极间地电容量为C,则在极头上产生地电压U=Q/C,当受到振动或受到气流地摩擦时，由于振动使两极板间的距离改变，即电容C改变，而电量Q不变，就会引起电压的变化，电压变化的大小，反映了外界声压的强弱，这种电压变化频率反映了外界声咅的频率，这就是驻极体传声器地丁.作原理。由于这种传声器也是电容式结构，信号内阻很大，为了将声音产生的电压

6、信号引出来并加以放大，其输出端也必须使用场效应晶体管。4.2集成四运放LM324LM324是四运放集成电路,它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算放大器，LM324的引脚排列可用下图表示。32班级：电子3072班课题：声级计设计姓名：侯剑学号:本设计中用LM324作相交流放大器，见附图。同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的Rl、R2组成1/2V+分压电路，通过R3对运放进行偏置。电路的电压放大倍数Av也仅由外接电阻决定：Av=l+Rf/R4,电路输入电阻为R3。R4的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。4.3峰值检波电路检波电路或检波器的作用是

7、从调幅波中取出低频信号。检波过程也是一个频率变换过程，也要使用非线性元器件。常用的有二极管和三极管。另外为了取出低频有用信号，还必须使用滤波器滤除高频分量，所以检波电路通常包含非线性元器件和滤波器两部分。本设计采用二极管，电容,电阻组成。4班级：电子3072班姓名：侯剑学号：32课题：声级计设计4.4LM331频率电压转换器图5是由LM331组成的电压频率变换电路，输出的频率信号变成TTL电平送给单片机的P3.4引脚，作