单片机原理与接口技术课程设计报告——声音检测.doc

某某大学某某某某学院课 程 设 计题 目： 声音检测 系 别： 信息工程系 专 业： 电子信息科学与技术 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 基于单片机的声音检测摘要：声音检测技术在人们的日常生活和工作中扮演着重要的角色。本课程设计主要介绍了简单的基于单片机的声音检测技术，它可以实现对一定频率范围的声音的检测，但仍有许多不足之处，如检测的精度不够高，易受噪声干扰等。关键词：声音检测 单片机 A/D转换器 前 言随着科学技术与社会经济的迅速发展，人们对生活的质量与人身及物质的安全要求越来越高。因而声音检测技术受到了人们的高度关注。它在人们的日常生活和工作中发挥了极为重要的作用，许多设备都用到了声音检测技术。如室内报警器，汽车报警装置，声控灯等。又如，通过检测火山爆发，海啸，台风等发生之前辐射出的次声波，可以预测这些灾害性事件。目前，声音检测技术已经有了一定的发展，其产品已广泛应用与人们的工作及国家的国防等方面。一些公司研制的声音传感器已相当先进。如光纤声音传感器，它可以应用于在潮湿和水下环境中的远程监控，几乎没有传感器能与它在灵活性，多样性和性能方面更胜一筹。尤其在复杂的环境中,例如强电磁和放射性的领域, 外界的强电磁和静电能使许多感应器的功能失效甚至会毁坏它们，但不能对光纤声音传感器产生任何的干扰作用。本课程设计采用AT89C51单片机进行控制，通过模数转换器ADC0809采集声音传感器检测到的声音信号，再将其输入AT89C51单片机。一硬件部分的设计1硬件部分主要由五部分构成：（1）：声音传感器PS-2109。它由美国公司生产，用于测量传感器附近的声音强度，它有3挡可供选择的量程以适应不同的声音强度。其中dBC包括了传感器的全部量程范围，dBA选择了部分频率以更好的符合控制现场的要求。其实物如下：其中： 量程声级声密度30dB70dB0.001uw/m/m10 uw/m/m50dB90dB1 uw/m/m1000 uw/m/m70dB110dB10 uw/m/m10000 uw/m/m（2）模拟信号放大器AD620。AD620是一种价格低、精度高且功耗小的运算放大器，通过它把声音传感器检测到的微弱信号放大，仅需外接一个电阻R就能使增益在11000范围内调整，其电源电压范围为2.318V。其引脚分布图如下： （3）模数转换器ADC0809。ADC0809是一种8位逐次逼近式A/D转换器，可以和微机直接接口。通过它把输入模拟电压转换成数字量。（4）单片机8051AH。这里采用的是MCS-51系列单片机中Intel公司生产的8位单片机。其内部资源分配和性能如下：8位CPU、寻址能力达264K；4KB的ROM和128字节RAM；4个8位I/O接口电路；一个串行全双工异步接口；6个中断源和2个中断优先级。（5）蜂鸣器。这里选用有源蜂鸣器，通过它的发声报警使人们知道是否检察到了声音。其与单片机的连接如下：2系统的工作原理与流程：本声音检测系统首先通过声音传感器检测其周围的声音，并把检测到的声音信号输入运算放大器，运算放大器把微弱的声音信号放大，并把放大后的信号传送给模数转换器ADC0809，模数转换器把模拟量转换成数字量，并把数字量输入单片机。单片机对输入的信号进行处理，同时驱动蜂鸣器发声报警，使人们知道系统检测到了声音。3系统的硬件电路连接如下：二 软件部分的设计1系统程序的流程图如下： 2系统工作的程序如下： ORG 80HADCS DATE 8701HCom8279 DATE 8701HSCANFRQ DATE 2FHSCANMOD DATE 00H ORG 0H SJMP 40H ORG 03H LJMP INT0 ORG 40H MOV SP ，#60H LCALL INIT SETB EX0 SETB IT0 CLR EA L1：LCALL DIS LCALL ACQ SJMP L1 ACQ：NOP MOV R1 ，#50H MOV R2 ，#00H MOV R0 ，#0F0H MOV COUNT，#16 SETB EA NEXT：MOV A ， R2 MOVX R0 ，A NOP MOVX A ， R0 MOV R1 ， A MOV R5 ，COUNT CJNE R5 ，#00H ，NEXT CLR EA RET INT0： PUSH DPL PUSH DPH PUSH ACC NOP NOP MOV DPTR ，#ADCS MOVX A ，DPTR NOP MOV R1 ， A INC R1 NOP LCALL DELAY DEC COUNT MOVX DPTR ，A POP ACC POP DPH POP DPL RETI DIS： MOV R3 ，50H CJNE R3 ，#00H ，LOOP LOOP：SETB P1.3 MOV R4 ，#4 DJNE R4 ，LOOP RET INIT： MOV DPTR ，#Com8279 MOV A , #SCANMOD MOVX DPTR , A MOV A ，#CLS MOVX DPTR ， A LCALL DELAY MOV R0 ，#30H MOV R1 ，#30H MOV A ，#0 MOV R1 ， A INC R1 DJNZ R0 ，-4 RET DELAY：MOV R7 ，#2FH L2： MOV R6 ，#2FH DJNZ R6 ， DJNZ R7 ， L2 RET END三 软件的调试。 本声音检测系统采用keil uVision2进行程序的调试。它是Keil Software公司推出的基于Windows的开发工具软件，该软件将编辑器、编译器、调试器及辅助工具集成在一起，为51系列单片机应用程序的开发和调试提供了完整的解决方案。 程序调试截图如下： 以上程序调试中发现程序有严重的错误，错误之处多，需对程序做修改。在修改后对程序重新调试，其结果如下：四总结。 通过本次课程设计，对单片机的控制作用有了进一步的了解，更加认识到单片机在生活中的应用。本检测系统虽能实现基本的声音检测，但仍有许多不足之处。在设计过程中，老师给了一定的指导，特此感谢！参考文献1、胡汉才.单