声音检测模块原理图
噪音检测报警系统的设计与研究-毕业设计
噪音检测报警系统的设计与研究学生：XX 指导老师:XX内容摘要：本文以AT89S52 单片机为控制核心, 通过播音判断电路寻找广播间歇时段, 实时采集噪声环境内的噪音信号,根据A/ D 转换后的噪音电平值计算出复杂环境下噪声信号的平均功率; 根据噪声信号的功率大小自适应地控制大厅环境内的广播音量,实现了复杂噪声环境下自适应音量控制系统。
该系统的硬、软件设计简单,性能良好,价格低廉。
实验结果表明,该系统实现了预期功能,自适应效果良好,性价比较高,具有良好的推广价值。
关键词: 语音判断噪音采集自适应音量控AT89S52 单片机An adaptive volume cont rol AT89S52 MCUs ystem based on noisecollection is intAbstract ：roduced. By looking forbroadcasting intermittent period using the voice judge circuit ,complicated noise signal at hall environment is sampledreal2time. Through A / D conversion and calculation ,the average power of noise signal can be measured. According tothe average power of noise signal ,an adaptive volume cont rol system at complicated noise environment is designed. Thedesign of hardware and sof tware is simple and cost performance is good. Experimental result s show that the whole system can adaptive adjust s volume according to the environment noise signal , and it s engineering value is good.Keywords：voice detection noise sampling adaptive volume cont rol AT89S52前言 (1)1 硬件设计方案 (2)1.1 系统组成与工作原理 (2)1.2 系统组成框图 (2)1.3 噪音检测电路 (3)1.4 播音判断电路 (3)1.5 A/ D 接口与CPU控制电路 (4)2 软件设计方案 (5)2.1 软件设计思路 (5)2.2 程序流程框图 (5)2.3 程序源码 (6)3 软件综合调试 (9)3.1 系统调试工具keil c51 (9)4 实验结果 (10)5 结束语 (11)参考文献 (13)噪音检测报警系统的设计与研究前言噪音能够给人带来生理上和心理上的危害主要有以下几方面:a. 损害听力 b. 噪音损害视力 c.有害于人的心血管 d. 影响人的神经系统, 使人急躁、易怒 e. 影响睡眠, 造成疲倦。
音频基础及测试应用-2006.11
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三、音频测试项目
失真：是输入信号与输出信号在幅度比例关系、相位关及波形形状
产生变化的现象。 主要包括线形失真和非线形失真。还有编解码时 会出现量化失真等。 线性失真是指信号频率分量间幅度和相位关系的变化，仅出现波形的 幅度及相位失真，这种失真的特点是不产生新的频率分量。 非线性失真是指信号波形发生了畸变，并产生了新的频率分量的失真。
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音频基础及测试应用
籍国兴 2006.11.30
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音频基础及测试应用
一、音频基础知识 二、ACQUA系统测试应用 三、音频测试项目 四、测试与注意事项
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音频基础及测试应用
前言
音频测试主要是进行终端到终端的语音质量方面的测试， 客观有效的发现语音质量问题，通过量化的参数来反映问 题，语音问题例如通话噪音、通话回音、通话失真和通话响 度等等。 对公司部分手机进行摸底检测后，发现测试出的问题非 常多，说明前期对音频方面控制的不是很好，所以需要后续 加强音频方面的检测，多暴露问题，研发及早进行改进，提 高我们终端产品的通话语音质量。
掩蔽效应：一个可听声由于其它声音的干扰而使听觉发生困难， 前者必须增加强度才能重新听到，这种阈限强度增加的 过程和强度增加的量就叫声音的掩蔽效应。要听的声音 叫做被掩蔽音，干扰作用的声音叫掩蔽音，影响掩蔽效 果的有频率、强度因素。
哈斯效应：
指当两个声音发生时间超过50ms时，听觉上感到有回声，也叫优先效应。
A声级LA：40方曲线倒置加权，代表低声级的响度感觉，近人耳：dB(A)； B声级LB：70方曲线倒置加权，代表中声级的响度感觉，不常用：dB(B) C声级LC：100方曲线倒置加权，代表高声级的响度感觉，近线性：dB(C)
microbit最新课件
人人都能玩转的电路板
micro:bit 基金会
90%的学生认同“任何人都可以用 micro:bit进行编程”
86%的学生和85%的老师认为 micro:bit让信息科学课程变得更 加有趣
80%的使用者认为编程并没有想象 中那么困难
愿意将计算机列入在校学习课程 的学生比例由36%提高至45%
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【动手制作】
第二步：软件编程。 (1)增加控制器模块。 控制舵机的运行需要增加一个控制舵机的指令模块，调用的流程：扩 展--执行器--舵机模块，点击舵机模块后再返回到编程界面即可。
【动手制作】
(2)编程界面会增加执行器的模块，点开执行器的模块可以控制舵机，通过设置 P0号引脚可以控制舵机（伺服机构）的值。
代码上传成功之后，LED 灯保持闪烁状态。
【练一练】
了解一下SOS紧急救援信号灯的原理，与同学分享，尝试制作SOS信号灯吧！
项目三：按钮台灯
【硬件清单】
micro:bit主板*1
扩展板*1
micro USB数据线*1
1× LED灯模块
1× 按钮模块
【动手制作】
1、硬件连接 通过USB连接线将micro:bit和电脑相连接。通过检测P0号引脚的值判断按 钮是否被按下。当按钮被按下时，设置LED小灯引脚为高电平，LED灯被点 亮，当松开按钮时，设置LED小灯引脚为低电平，LED灯熄灭。
小灯变亮部分： 1，新建数字变量（名字自定义，老师命名为亮度）
【编程思路】
小灯变亮部分：
2，通过亮度变量不断累加，实现模拟输出值不断累加。
注意：1，运用“重复执行直到<>”指令可以同时实现循环 执行与条件设置
模块的功能
工程实训
逆时针走直径约一米的圆形路径
机器人基础
工程实训
执行器模块 ――发音――
功能：“发音”模块主要用于让机器人发音，唱一个音符。
机器人基础
工程实训
执行器模块 ――显示――
功能：在机器人LCD液晶显示屏上显示信息。
机器人基础
工程实训
执行器模块 ――计算――
功能：可用于加减乘除计算，或对变量进行赋值。
工程实训
控制模块 ――条件判断―― 功能：根据条件在两组指令中选择一组执行，如果满足条件就执 行左边“是”的指令，不满足条件就执行右边“否”的指令。
机器人基础
工程实训
范例：机器人对外界的光线进行检测，如果外界光线很暗，
就安静地呆着，如果光线足够亮，就旋转并发音。
机器人基础
工程实训
4、 程序模块库 、
机器人基础
工程实训
程序模块 ――任务开始―― 功能：用于新建一个与主程序同时运行的子任务。
新建子任务 不能超过16个。
机器人基础
工程实训
பைடு நூலகம்
程序模块 ――结束模块―― 功能：用于给主程序或任务加一个结束标志，该模块不 产生JC代码。结束模块后不能再连接其他模块。
机器人基础
工程实训
程序模块 ――新建子程序―― 功能：把需要重复使用的一组模块新建为“子程序”， 便于在主程序中调用，以精简程序。
机器人基础
工程实训
5、AS多功能扩展卡模块库 、 多功能扩展卡模块库
AS多功能扩展卡模块对能力风 暴扩展卡功能进行了封装，所包 含的模块与扩展卡动作相关。
机器人基础
工程实训
―― 模拟输入―― 功能：“模拟输入”模块用于检测扩展卡模拟通道输入。
音频信号检测设计指南
音频信号检测设计指南声音即可以用模拟音频信号、也可以用数字音频信号来表征。
模拟音频信号强度采用电压。
不同类型的换能器将声音转换为电信号，或者将电信号转换为声音。
音频信号频率范围约为20Hz至20kHz。
麦克风和扬声器这类的音频源分别产生或接收音频信号，但信源也可能是白噪声或单音噪声。
这些噪声可能由电路中引起，并且其频率位于音频范围内。
有时候，噪声中可能根本没有有用信号。
在检测音频信号时，必须考虑这些可能性，以便将噪声和无用信号与真实音频信号(如人类语音、音乐和自然声音)区分开来。
音频信号检测原理人耳可以听到信号频率大约在20赫兹到20千赫兹范围内。
该范围可包括有来自诸如变压器嗡嗡声或来自各类无线电系统的白噪声等单音调。
这些声音在音响系统中是不期望出现的；水平过高的时候会损害听力。
人类的语言、音乐和自然声音具有不同的频率，这些频率连续变化。
因此，音频检测器应记录频率变化，并根据这些变化拾取有用的音频信号。
图1：音频信号检测的工作原理。
资料来源：Dialog Semiconductor音频信号检测的基本原理如图1所示。
系统设计考虑三个基准频率：100Hz、500Hz和3kHz。
对于给定信号，系统统计信号频率在特定时间段内与基准频率交叉的次数。
仅考虑从低频到高频的交叉；例如，从50Hz至150Hz将算作交叉100Hz，而从150Hz至50Hz则不算。
如果信号以表1中规定的最少次数穿过这三个基准频率中的任何两个，则该设计将其视为音频。
表1：表中给出了检测音频信号所需的最小频率交叉(穿越)次数；这些数字可以通过I2C根据用户需要进行调整。
图1中显示了三个样本信号：噪声信号(黑色)：该噪声曲线三次穿越3kHz基准频率。
单音嗡嗡声(红色)：该单音曲线没有穿越任何一个基准频率。
音频信号(绿色)：像语音或音乐一样变化的音频信号。
该信号分别穿越100Hz六次，500Hz五次，3kHz一次。
该信号曲线穿过所有三个基准频率，尽管设备未检测到3kHz，因为它只穿过一次；如表1所示，必须交叉穿越至少2次才被检测到。
69、零基础51单片机教程 声音传感器模块
信号比较电路
•
信号比较部分采用LM393集成芯片实现功能，3管脚接声音采集电路，
输入采集到的声音信号；管脚2接LED显示电路所给定的一个可调电压。其中，
声音信号与给定的电压比较，若大于该电压，则由1脚输出信号0；若低于给
定的电压，则由1管脚输出信号1
灯1
灯2
S 1
LED显示电路
• 该部分电路的原理图看到，该电路由VCC给一个高电平，滑 动变阻器用以调节供给比较器的电压阀值。当接电时，灯1亮； 当比较器输出值为1时，由于电路两边都是高电平，所以灯2不亮， 反之，灯2亮，这样就能反应出有无声音信号了。
K12-L298P电机驱动板
R3-L293D电机驱动模块
慧净microbit扩展板 micro:bit转接板
慧净micro:bit智能小车驱动板
microbit机器人2WD驱动板
驱动板正面
慧净树莓派扩展板 SMP-ad8951
树莓派SMP-ad8951
慧净树莓派智能小车驱动板SMP-298Pcar
第一种线材---杜邦线---颜色有多种--注：后继各种 模块 全部按照本方法接线
模块：V--- 接开发板VCC针脚 模块：G---接开发板GND针脚
模块统一防插反接口
模块：S ---接开发板（IO针脚） 模块：V--- 接开发板VCC针脚 模块：G---接开发板GND针脚
第二种线材---3P防插反线----（自备）注：后继各 种模块全部按照本方法接线
模拟麦克风声音传感器 声控模块 HJduino电子积木--选配
选配
分贝检测 模拟声音传感器 HJduino电子 积木 咪头模块 声控开关
选配
声音传感器模块 麦克风传感器模块 声音 检测模块 模拟 音频输出
实验四 声音传感器实验
信息工程学院实验报告实验项目名称：实验四声音传感器实验实验时间：班级：姓名：学号：一、实验目的1. 学习CC2530 单片机GPIO 的使用。
2. 学习声音传感器的使用二、实验原理1. CC2530 节点与三轴加速度传感器的硬件接口(1). 声音传感器模块(MIC)引脚GND：外接GNDDO：数字量输出接口(0 和1)+5V：外接5V 电源(2). 传感器模块与2. GPIO(1). 简介CC2530单片机具有21个数字输入/输出引脚，可以配置为通用数字I/O或外设I/O信号，配置为连接到ADC、定时器或USART外设。
这些I/O口的用途可以通过一系列寄存器配置，由用户软件加以实现。
I/O端口具备如下特性：●21个数字I/O引脚●可以配置为通用I/O或外部设备I/O●输入口具备上拉或下拉能力●具有外部中断能力。
这21个I/O引脚都可以用作于外部中断源输入口。
因此如果需要外部设备可以产生中断。
外部中断功能也可以从睡眠模式唤醒设备。
(2). 寄存器简介本次实验中主要涉及到GPIO的寄存器如下：3. MIC 声音传感器(1). 概述声音传感器的作用相当于一个话筒（麦克风）。
它用来接收声波，显示声音的振动图象。
但不能对噪声的强度进行测量。
该传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。
声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。
这一电压随后被转化成0-5V 的电压，经过比较器转换数字信号后，被数据采集器接受，并传送给计算机。
传感器特点：●具有信号输出指示。
●输出有效信号为低电平。
●当有声音时输出低电平，信号灯亮。
应用范围：●可以用于声控灯，配合光敏传感器做声光报警，以及声音控制，声音检测的场合。
(2). 使用方法本实验利用CC2530 的GPIO 读取声音传感器模块的检测结果输出端，当检测到一定的声音时，此输出端为低电平；未检测到一定的声音时，此输出端为高电平。
因此在实际应用中可以根据这种情况判断是否有声音在传感器附近产生。
无线扩音器各模块原理图
各模块电路原理图：（一）语音采集模块电路D2LED图一、语音采集电路这个语音采集电路采用双路音频放大集成电路。
其主要特点是效率高、耗电省，静态工作电流典型值只有6mA 左右，该集成电路的电压适应能力强(1．8V ～15VDC)，即使在1.8V 低电压下使用，仍会有约 100mW 的功率输出。
（二）前置放大模块电路通过音频采集电路输入的信号，信号幅度较小，且常常伴随有较大的噪声。
先采用前置放大电路先将小信号放大。
这个放大的最主要目的不是信噪比，而是提高电路的增益，将需要的信号从噪声中分离出来；同时仪表放大器电路能够分辨的输入信号越小越好，动态范围越宽越好。
仪表放大器电路性能的优劣直接影响到智能仪表仪器能够检测的输入信号范围。
图二 前置放大电路它主要由两级差分放大器电路构成。
其中，运放A1、A2为同相差分输入方式，同相输入可以大幅度提高电路的输入阻抗，减小电路对微弱输入信号的衰减；差分输入可以使电路只对差模信号放大，而对共模输入信号只起跟随作用，使得送到后级的差模信号与共模信号的幅值之比(即共模抑制比CMRR)得到提高。
这样在以运放A3为核心部件组成的差分放大电路中，在CMRR要求不变情况下，可明显降低对电阻R1和R3，R2和R4的精度匹配要求，从而使仪表放大器电路比简单的差分放大电路具有更好的共模抑制能力。
在R5=R6，R1=R3，R2=R4的条件下，图1电路的增益为：G=(1+2R5／Rg)(R2／R1)。
由公式可见，电路增益的调节可以通过改变Rg阻值实现。
（三）带通滤波模块电路通过前置放大的语音信号带有外界和系统的杂音，为了消除这些杂音，必须加上一个带通滤波电路，去掉300Hz外的低频信号和3KHz外的高频信号。
来提高声音的信噪比。
采用LM358的语音滤波器电路，串联组成的语音频率范围的滤波电路，其频带范围为360HZ-3KHZ。
由一个低通滤波器和一个高通滤波器串联组成。
（四）单片机控制无线发射接受模块采用51单片机控制nRF24Z1来传送无线数字信号，用WM8738作为A /D转换器主要的模拟音频信号源，使用51微控制器作为无线话筒发射端的控制器,使用2个I/O引脚( P3 . 2, P3 . 3)模拟I²C接口对nRF24Z1 (工作在从模式, SSEL接高电平)和WM8738进行初始值配置、控制系统工作模式和空闲模式。