【基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)12000字（論文）】

第1章緒論噪聲污染作為城市環(huán)境問題四大公害之一,是嚴(yán)重影響人類生活質(zhì)量與身心健康的重要因素,也是受到居民投訴最多的環(huán)境污染。環(huán)境噪聲污染是一種能量污染,具有瞬時(shí)性,并在空間上存在差異,為了盡可能準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)噪聲污染的平均水平,需要在監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行多點(diǎn)布設(shè)并盡量提高監(jiān)測(cè)頻次。目前應(yīng)用比較多的噪聲監(jiān)測(cè)方法仍然為傳統(tǒng)的手工監(jiān)測(cè)方法,即在不同時(shí)段對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行若干頻次監(jiān)測(cè)。然而由于噪聲的隨機(jī)性和瞬時(shí)性,用傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法獲取的噪聲數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、代表性差,并且花費(fèi)的人力也較多,同時(shí)還不利于進(jìn)一步的噪聲分析與預(yù)測(cè)。隨著城市噪聲污染的加劇，對(duì)噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)的關(guān)注度越來越高,全天候、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)是噪聲監(jiān)測(cè)的必然趨勢(shì)。目前廣泛使用的噪聲測(cè)試方法是使用噪聲測(cè)試儀來完成的。噪聲監(jiān)測(cè)人員在測(cè)試位置，通過噪聲測(cè)試儀來獲得某個(gè)時(shí)段的噪聲數(shù)據(jù)。當(dāng)需要連續(xù)監(jiān)測(cè)一個(gè)時(shí)間段的噪聲時(shí)，監(jiān)測(cè)人員就需要長時(shí)間駐留在測(cè)試點(diǎn)，在每一個(gè)指定的時(shí)間段完成-一次測(cè)試。有時(shí)候，為了能夠獲得真實(shí)、完整的噪聲數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、評(píng)價(jià)及治理，需要對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的噪聲進(jìn)行24小時(shí)甚至以上的連續(xù)噪聲測(cè)試。而這時(shí)噪聲監(jiān)測(cè)人員的工作就非常辛苦。如果能夠在監(jiān)測(cè)點(diǎn)長期、在線、無人值守地監(jiān)測(cè)噪聲，并實(shí)時(shí)獲得噪聲數(shù)據(jù)，是很多環(huán)保工作者所期望實(shí)現(xiàn)的。無線傳感器網(wǎng)(WSN)能及時(shí)感知﹑傳遞和分析環(huán)境變化信息,起到環(huán)境預(yù)警的作用,同時(shí)還能為決策和管理部門提供科學(xué)依據(jù),做出正確的決策。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用十分廣泛,不但可以應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)監(jiān)測(cè)大氣和土壤溫濕度以及水資源的水質(zhì)并設(shè)計(jì)污染源無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),還能通過對(duì)環(huán)境中相關(guān)氣象參數(shù)的采集、測(cè)量來實(shí)現(xiàn)測(cè)風(fēng)的智能化和無線化。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用多集中在大氣、土壤溫濕度監(jiān)測(cè)以及水質(zhì)監(jiān)測(cè)等方面,在噪聲監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用卻相對(duì)較少。由于噪聲污染在時(shí)間與空間的隨機(jī)性﹑瞬時(shí)性等特點(diǎn),噪聲監(jiān)測(cè)不僅需要監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的選取個(gè)數(shù)、布設(shè)點(diǎn)位需要具有一定數(shù)量和代表性,而且需多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)能夠同步監(jiān)測(cè),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為實(shí)現(xiàn)這一要求提供了可能。本設(shè)計(jì)利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)噪聲數(shù)據(jù)的測(cè)量及傳輸。在指定的測(cè)試點(diǎn)布置相應(yīng)的測(cè)試節(jié)點(diǎn)，測(cè)試現(xiàn)場無需測(cè)試人員一直值守。當(dāng)測(cè)試節(jié)點(diǎn)獲得噪聲數(shù)據(jù)后，即刻可以通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)將噪聲數(shù)據(jù)傳送至區(qū)域噪聲數(shù)據(jù)采集中心，該中心即可通過互聯(lián)網(wǎng)傳送至位于遠(yuǎn)程的服務(wù)器。而噪聲監(jiān)測(cè)人員就可以利用自己的查詢終端，通過互聯(lián)網(wǎng)來下載位于服務(wù)器中的噪聲數(shù)據(jù)，并根據(jù)具體的需要，完成對(duì)噪聲數(shù)據(jù)的分析處理。1.1噪聲監(jiān)測(cè)的背景與意義1.1.1交通噪聲的來源目前交通在城市發(fā)展中具有重要地位，便捷、高效、暢通的交通系統(tǒng)不僅是衡量城市現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志，也是城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障。近年來，隨著國家的高速發(fā)展，城市的交通系統(tǒng)也迅速發(fā)展，汽車的數(shù)量在不斷的提高。交通的快速發(fā)展給人民生活帶來方便的同時(shí)，也產(chǎn)生了很多問題，不僅給我們的生活環(huán)境造成了更多大氣污染，而且交通噪聲污染的問題也越來越嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國影響城市環(huán)境的各種噪聲中，交通噪聲約占到70%，這表明交通噪聲已經(jīng)成為當(dāng)前我國城市噪聲的主要來源。而且交通的噪聲是不穩(wěn)定的噪聲，道路交通的噪聲大多由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的抖動(dòng)、尾氣的排放，輪胎產(chǎn)生的噪聲，汽車本體與空氣摩擦產(chǎn)生的噪聲，還有最常見的喇叭產(chǎn)生的噪聲等。1.1.2交通噪聲的健康影響由于交通噪聲隨著城市的發(fā)展日益嚴(yán)重，暴露于交通噪聲產(chǎn)生的健康影響也逐漸引起了專家學(xué)者以及人們的注意。工業(yè)噪聲是對(duì)聽覺系統(tǒng)產(chǎn)生影響，交通噪聲則是對(duì)聽覺外效應(yīng)產(chǎn)生影響。長期處于交通噪聲中對(duì)人的中樞神經(jīng)會(huì)產(chǎn)生影響，可使大腦皮層的興奮和抑制失調(diào)，條件反射異常，出現(xiàn)頭暈、頭痛、耳鳴、多夢(mèng)、失眠、心慌、記憶力減退、注意力不集中等癥狀，嚴(yán)重者可產(chǎn)生精神錯(cuò)亂。雖然這方面的研究不及心血管系統(tǒng)方面影響的研究廣泛和深入，但是已經(jīng)有一些陽性研究結(jié)果顯示交通噪聲暴露可導(dǎo)致神經(jīng)衰弱綜合征，表現(xiàn)為負(fù)性情緒(焦慮、緊張、煩惱度等)增加，失眠等。此外，長期處于交通噪聲中會(huì)使認(rèn)知功能收到損害，有研究者對(duì)英國9～10歲兒童交通噪聲暴露與記憶力關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn)，交通噪聲暴露條件下兒童的認(rèn)知記憶、閱讀能力和信息復(fù)述等水平都明顯低于未受到交通噪聲暴露的兒童。1.1.3交通噪聲監(jiān)測(cè)的意義及目的隨著我國城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展和城市人口的迅速膨脹,我國的城市道路和車流量也隨之迅速增加,一種立體縱橫,網(wǎng)絡(luò)棋布的新型道路交通格局正在形成,但其帶來的城市道路交通噪聲污染也日益嚴(yán)重,并且己成為我國城市環(huán)境污染的一大公害,嚴(yán)重威脅著人們的正常生活和身心環(huán)境目前，我國大部分城市還是采用傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)的方法進(jìn)行環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)。從20世紀(jì)80年代起，國內(nèi)很多城市就在一些繁華的地段設(shè)立了噪聲顯示屏，但并不能做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)也不能準(zhǔn)確的反應(yīng)交通噪聲產(chǎn)生的影響，要真正有效利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)用于交通噪聲防治工作，就要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該路段的交通噪聲，并可以通過無線數(shù)據(jù)傳輸，方便交管部門對(duì)交通噪聲的管理與防范。因此交通噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器就可以有效的解決關(guān)于監(jiān)控交通噪聲的問題。1.2國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀早在20世紀(jì)60年代，我國就開始生產(chǎn)指針式人工讀數(shù)聲級(jí)計(jì)，體積大,精度低，動(dòng)態(tài)范圍小，測(cè)量誤差大。20世紀(jì)80年代中期，研究開發(fā)具有數(shù)據(jù)自動(dòng)采集,存貯，處理功能的環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀。到20世紀(jì)90年代初，環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)一步追求小型化、便攜，多功能。近年來由于國家對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的重視及人民對(duì)生活質(zhì)量要求的提高，環(huán)境噪聲測(cè)量儀器已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)中經(jīng)常使用的儀器有普通聲級(jí)計(jì)、積分聲級(jí)計(jì)、噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀和環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。我國目前對(duì)交通噪聲的監(jiān)測(cè)還沒有完善的噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，因此對(duì)交通噪聲監(jiān)測(cè)還具有很多的改進(jìn)，最主要的是交通噪聲監(jiān)測(cè)器的設(shè)計(jì)，要做到全天實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且可以通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡聊簧?。由于國外的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展比較早，所以國外的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)儀器就能夠自動(dòng)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理與傳輸，并且做到信息網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，監(jiān)測(cè)信息共享．由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，噪聲監(jiān)測(cè)信息的處理，加工和評(píng)價(jià)，均已達(dá)到較高的水平。1.3噪聲監(jiān)測(cè)主要研究內(nèi)容本噪聲監(jiān)測(cè)主要是完成交通噪聲監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)，它主要是設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心、采用a/d轉(zhuǎn)換技術(shù)的便攜式交通噪聲測(cè)量儀，實(shí)現(xiàn)交通噪聲的實(shí)時(shí)測(cè)量和LCD數(shù)字顯示，且可以設(shè)定分貝限值，分貝限值存儲(chǔ)于AT24C02中，方便對(duì)交通噪聲的監(jiān)測(cè)與管控。第二章是根據(jù)交通噪聲測(cè)量的工作需求和特點(diǎn)來設(shè)計(jì)交通噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器，提出監(jiān)測(cè)器的總體設(shè)計(jì)方案，根據(jù)監(jiān)測(cè)器的功能分析硬件與軟件的功能，合理搭配軟件和硬件的資源，提高監(jiān)測(cè)器的性價(jià)比。第三章則是完成對(duì)硬件部分的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件材料的挑選，主要是對(duì)接收器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換芯片和單片機(jī)的設(shè)計(jì)，并且完成硬件原理圖的設(shè)計(jì)。第四章是完成軟件部分的設(shè)計(jì)，完成對(duì)單片機(jī)程序的編寫，還有完成對(duì)單片機(jī)總體電路圖的設(shè)計(jì)，并完成最后的仿真調(diào)試。第五章是系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果分析，說明了硬件調(diào)試、軟件調(diào)試及軟硬聯(lián)調(diào)的過程，并介紹了調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題和解決的辦法。完成上述的任務(wù)后，則可以購買零件并完成對(duì)實(shí)物的焊接。以上就是本噪聲監(jiān)測(cè)的主要研究內(nèi)容。第2章交通噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器的設(shè)計(jì)方案2.1噪聲測(cè)試的原理一般來講，按噪聲的聲源種類劃分，可分為固定聲源噪聲和流動(dòng)聲源噪聲兩種。固定聲源噪聲主要指工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工及交通運(yùn)輸中的固定聲源產(chǎn)生的噪聲。而流動(dòng)聲源噪聲主要指在城市道路、公路、鐵路、城市軌道交通上行駛的車輛以及航空和水運(yùn)等運(yùn)輸工具在行駛過程中產(chǎn)生的噪聲。但不管是什么類型的噪聲，其測(cè)試原理和方法都是一樣的。本設(shè)計(jì)將實(shí)現(xiàn)一個(gè)全自動(dòng)的噪聲測(cè)試系統(tǒng)，系統(tǒng)可以配置多個(gè)噪聲測(cè)試節(jié)點(diǎn)以同時(shí)獲得多點(diǎn)數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)主要分為四部分，位于測(cè)試點(diǎn)的噪聲測(cè)試節(jié)點(diǎn)、區(qū)域噪聲數(shù)據(jù)采集中心、服務(wù)器和查詢終端，完整的系統(tǒng)框圖如圖1-1所示。圖2-1噪聲測(cè)試系統(tǒng)噪聲測(cè)試節(jié)點(diǎn)采用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。其硬件系統(tǒng)采用基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器和微控制器CC2430實(shí)現(xiàn)。CC2430是一款基于8051并集成有ZigBee協(xié)議棧的芯片。芯片功耗非常低，在完成聲環(huán)境數(shù)據(jù)的采集并需要傳輸時(shí)，即可以通過ZigBee協(xié)議來完成傳輸，數(shù)據(jù)采集可以實(shí)時(shí)、連續(xù)的進(jìn)行。區(qū)域噪聲數(shù)據(jù)采集中心是一套計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，除一臺(tái)計(jì)算機(jī)外，還帶有一個(gè)基于ZigBee的噪聲數(shù)據(jù)采集中心，同時(shí)可與多個(gè)噪聲測(cè)試節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)通訊。噪聲測(cè)試節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)絽^(qū)域噪聲數(shù)據(jù)采集中心，并即時(shí)傳輸至服務(wù)器中。服務(wù)器用于完成對(duì)噪聲測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。查詢終端對(duì)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并畫出噪聲統(tǒng)計(jì)圖。基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的噪聲測(cè)試系統(tǒng)具有下列特性:(1)測(cè)量范圍:A.C聲級(jí):32dB~140dB。(2)線性:45dB~140dB。(3)頻率范圍:10Hz20KHz。(4)測(cè)量功能:自動(dòng)測(cè)量等效連續(xù)聲級(jí)Leq，統(tǒng)計(jì)值Ln(L1o、Ls0、Lgo)，最大值Lmax、最小值Lmin。測(cè)量結(jié)果和測(cè)量時(shí)間可通過顯示器實(shí)時(shí)顯示，也可以以圖表方式顯示噪聲的變化。(5)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及傳輸:該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)所測(cè)得的噪聲數(shù)據(jù)，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的噪聲測(cè)試節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)均可通過Zig-Bee網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送至區(qū)域噪聲數(shù)據(jù)采集中心，并最終傳送至服務(wù)器存儲(chǔ)。2.2交通噪聲監(jiān)測(cè)器設(shè)計(jì)的方案分析該設(shè)計(jì)主要是完成對(duì)交通噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器的設(shè)計(jì)，交通噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器是以單片機(jī)為核心、采用A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)的監(jiān)測(cè)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲的實(shí)時(shí)測(cè)量和LCD數(shù)字顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通噪聲的管控，減少對(duì)生活和身心健康的影響，還給城市短暫的寧靜。該設(shè)計(jì)方案由硬件和軟件兩部分組成。交通噪聲監(jiān)測(cè)儀的硬件電路系統(tǒng)包括噪聲信號(hào)的采集、放大、轉(zhuǎn)換電路以及單片機(jī)系統(tǒng)的硬件電路、LCD顯示電路等。軟件部分主要是用單片機(jī)語言編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的采集、轉(zhuǎn)換及顯示。系統(tǒng)目標(biāo)是利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的Zig-Bee技術(shù)，結(jié)合GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)噪聲信息自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)分析,提高噪聲監(jiān)測(cè)質(zhì)量的水平。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要目標(biāo)如下所述:（1）對(duì)噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行多點(diǎn)自動(dòng)、同步監(jiān)測(cè),并將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。（2）對(duì)噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析與統(tǒng)計(jì)分析。（3）結(jié)合GIS技術(shù),利用噪聲地圖對(duì)噪聲污染情況進(jìn)行說明,并提出相應(yīng)的管理對(duì)策。2.3硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案交通噪聲經(jīng)過傳聲器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。放大電路由LM358放大器組成，經(jīng)過其他元件的配合，可使其輸出幅頻特性滿足測(cè)量要求的電壓信號(hào)。通過A/D轉(zhuǎn)換器后，輸出頻率信號(hào)變?yōu)門TL電平送給單片機(jī)，經(jīng)軟件處理后，噪聲聲壓級(jí)顯示值由P1口輸出，驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管顯示。傳聲器是將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器，是設(shè)計(jì)交通噪聲監(jiān)測(cè)器的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。我們可以依據(jù)膜片感受聲壓的情況，將傳聲器分為三類：壓強(qiáng)式傳聲器；差壓式傳聲器；壓強(qiáng)和壓差組合式傳聲器。在測(cè)量中我們會(huì)選用壓強(qiáng)式。放大器的作用就是將細(xì)微的聲音放大數(shù)十倍。本設(shè)計(jì)中采用的是LM358放大器，LM358的內(nèi)部有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，而且還適用于雙電源下的環(huán)境工作，在合適的工作環(huán)境下，電源電流和電源電壓是沒有關(guān)系的。此方案中的A/D轉(zhuǎn)換電路主要是由ADC0832構(gòu)成的轉(zhuǎn)換電路。ADC0832是由美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的8位分辨率，雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。因?yàn)锳DC0832體積小，兼容性好，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，且在本設(shè)計(jì)中只需用到一個(gè)通道，所以本設(shè)計(jì)的A/D轉(zhuǎn)換器選用ADC0832。單片機(jī)選用AT89c52單片機(jī)，對(duì)比于其他型號(hào)的單片機(jī)AT89c52是一種低功耗高性能的單片機(jī)，并且是具備8K字節(jié)可電氣燒錄及可擦除的程序ROM的八位CMOS單片機(jī)顯示器選用的是LCD1602液晶顯示屏，該顯示屏能夠同時(shí)顯示出16*2即32個(gè)字符，可包括數(shù)字、字母、符號(hào)、或者自定義字符。LCD1602液晶顯示器中的每一個(gè)字符都是由5*7的點(diǎn)陣組成。2.4軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、顯示子程序和A/D采集程序組成。主程序處于循環(huán)工作狀態(tài)，主要是對(duì)單片機(jī)和一些需要初始化的外圍器件進(jìn)行初始化，初始化完成后會(huì)進(jìn)入死循環(huán)來達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。2.4.1系統(tǒng)架構(gòu)基于WSN的噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要分為3個(gè)部分，即噪聲監(jiān)測(cè)感知層,噪聲數(shù)據(jù)傳輸層,監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)用層。見圖2.1。圖2.2環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（1）噪聲監(jiān)測(cè)感知層:負(fù)責(zé)噪聲采集。具體包括噪聲傳感器模塊(聲級(jí)計(jì))﹑供電模塊、監(jiān)測(cè)輔助模塊(三腳架等)（2）噪聲數(shù)據(jù)傳輸層:指的是ZigBee無線傳輸模塊,負(fù)責(zé)將噪聲傳感器采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心的ZigBee中心節(jié)點(diǎn)。（3）監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)用層:負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)中心的噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。主要有硬件和軟件兩個(gè)部分,硬件負(fù)責(zé)提供存儲(chǔ)空間和軟件平臺(tái),軟件則包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊﹑數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊、監(jiān)測(cè)結(jié)果展示模塊、噪聲預(yù)測(cè)模塊。圖2.2噪聲監(jiān)測(cè)架構(gòu)示意圖2.4.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備的選擇（1）噪聲傳感器:采用HS5633T型聲級(jí)計(jì),該產(chǎn)品符合GB/T3785-2型和61672-2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求,提供標(biāo)準(zhǔn)RS232,RS485(或RS422接口,可直接連接串口設(shè)備,適用于環(huán)境噪聲的定點(diǎn)監(jiān)測(cè),同時(shí)能瞬時(shí)輸出聲級(jí)數(shù)據(jù),并且用電量少,無需交流供電,符合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的要求。（2）ZigBee模塊:采用IP-Link2220H無線通訊產(chǎn)品,該產(chǎn)品使用IEEE802.15.4方式進(jìn)行信息傳輸,滿足短距離無線監(jiān)測(cè)的需求，其信號(hào)覆蓋距離為l200m,可同時(shí)支持255個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸。（3）數(shù)據(jù)接收和存儲(chǔ)設(shè)備:包括軟件和硬件兩個(gè)部分，硬件為聯(lián)想Thinkpad系列服務(wù)器用于數(shù)據(jù)的接收和存儲(chǔ);軟件為基于C#語言自主研發(fā)的噪聲接收程序(NoiseView),用于接收噪聲數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)顯示在操作界面,同時(shí)進(jìn)行噪聲數(shù)據(jù)分析并成圖。2.4.3系統(tǒng)特點(diǎn)（1）采集效率高:噪聲傳感器可以采集每秒的聲環(huán)境數(shù)據(jù),極大的提高了噪聲數(shù)據(jù)的采集效率,有效的為管理部門實(shí)時(shí)地了解當(dāng)前的環(huán)境噪聲情況提供依據(jù),從而發(fā)現(xiàn)環(huán)境噪聲污染問題,方便及時(shí)處理。（2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析:噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)⑼讲杉綌?shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析噪聲隨時(shí)間的變化情況,并以圖形化的方式呈現(xiàn)給用戶,不但縮短了用戶分析數(shù)據(jù)的時(shí)間,提高了用戶的使用效率,同時(shí)能以直觀的方式幫助用戶了解噪聲污染情況。（3）耗能低:系統(tǒng)采用戶外監(jiān)測(cè)設(shè)備都為低耗能產(chǎn)品,并且無需交流供電,不但解決了戶外供電難的問題。（4）實(shí)用性強(qiáng):系統(tǒng)體積小、重量輕,攜帶方便,布設(shè)容易,適應(yīng)各種環(huán)境。（5）成本低:相比較傳統(tǒng)的噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)完成噪聲監(jiān)測(cè)所需的人力、物力少,節(jié)約成本。

第3章交通噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器的硬件設(shè)計(jì)交通噪聲監(jiān)測(cè)器的硬件系統(tǒng)主要由傳感器、放大器、轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)以及顯示器五大部分組成。如圖3.1為該設(shè)計(jì)的硬件結(jié)構(gòu)框圖。圖3.1結(jié)構(gòu)框圖3.1傳感器的設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中聲音傳感器相當(dāng)于麥克風(fēng)。它用來接收聲波，聲波使話筒內(nèi)的駐極體薄膜振動(dòng)，導(dǎo)致電容的變化，而產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)變化的微小電壓。這一電壓隨后被轉(zhuǎn)化成0-5V的電壓，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換被數(shù)據(jù)采集器接受，并傳送給單片機(jī)。我們平常使用的傳聲器類型一般是晶體式傳聲器，晶體式傳聲器屬于壓強(qiáng)式傳聲器。晶體式傳聲器按結(jié)構(gòu)分為膜片式和聲電池式兩種。膜片式傳聲器價(jià)格便宜、輸出電壓高，使用起來非常方便，所以本設(shè)計(jì)中選用的是膜片式晶體傳聲器。3.2放大器的設(shè)計(jì)LM358放大器是常用的雙放大器，下圖為LM358的引腳圖：圖3.2LM358引腳圖LM358與其他的放大器比，它具有直流電壓增益高、單位增益頻帶寬、電源電壓范圍廣、電流功耗低、電流輸入低、失調(diào)電壓和失調(diào)電流的輸入低、共模輸入電壓范圍寬、大擺幅的輸出電壓等優(yōu)點(diǎn)。圖3.3信號(hào)放大濾波電路由于麥克風(fēng)的輸出信號(hào)特別小，一般是mv級(jí)別，而且輸出信號(hào)通常會(huì)有很大的噪聲干擾，因此這里需要用LM358元器件搭建起一個(gè)放大和濾波電路，其中C4和R12，C2和R11起到的是高通電路，可以隔絕低頻干擾。LM358的放大倍數(shù)主要是通過反饋電阻決定的。如下圖的if和ir很小我們完全可以忽略不記，而且運(yùn)放的兩個(gè)輸入端電壓u+=u-。比例一樣的運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)：Av=uo/ui=(Rf+R)/R=Rf/R+1。圖3.4放大電路圖所以本設(shè)計(jì)的一級(jí)放大倍數(shù)Av1=R3/R8+1=23；二級(jí)放大倍數(shù)Av2=R4/R6+1=7.8；所以整個(gè)系統(tǒng)的放大倍數(shù)Av=Av1*Av2=23*7.8=179.4下圖為LM358實(shí)物圖：圖3.5LM358實(shí)物圖3.3轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)器的轉(zhuǎn)換器選用的是ADC0832轉(zhuǎn)換器，ADC0832是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的，廣泛應(yīng)用的8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。因?yàn)锳DC0832的體積小，兼容性好，性價(jià)比高等優(yōu)勢(shì)。（a）

（b）圖3—6ADC0832引腳圖下圖為ADC0832電路圖：圖3.7ADC0832電路圖ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。下圖為ADC0832的時(shí)序圖：圖3.8ADC0832時(shí)序圖作為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí)ADC0832的輸入電壓是0~5V且8位分辨率時(shí)的電壓精度為19.53mV。如果作為由IN+與IN-的輸入時(shí)，可是將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。但值得注意的是，在進(jìn)行IN+與IN-的輸入時(shí)，如果IN-的電壓大于IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終是00H。3.4單片機(jī)的設(shè)計(jì)3.4.1單片機(jī)的概述AT89C52是由北京集成電路中心（BIDC）設(shè)計(jì)，由美國的Atmel公司生產(chǎn)八位單片機(jī)。AT89c52是一種低功耗高性能的具有8K字節(jié)可電氣燒錄及可擦除的程序ROM的八位CMOS單片機(jī)。89c52用高密度、不易丟失存儲(chǔ)技術(shù)制造，而且與國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)89C51單片機(jī)指令系統(tǒng)和引腳完全兼容。因此本次設(shè)計(jì)中選用89c52單片機(jī)。圖3.9單片機(jī)引腳圖AT89C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。我選用直插式的DIP40的封裝，該封裝在焊接的時(shí)候可以采用一個(gè)IC插座進(jìn)行先焊，焊接完成后再將芯片插到IC插座上，這樣既方便芯片更換，也不會(huì)使芯片在焊接時(shí)受到損壞。AT89C52一共具有40只引腳，其中可以用來控制的引腳有32個(gè)分別是P0、P1、P2、P3。這些引腳可以單獨(dú)位控制也可以對(duì)某一位的IO口同時(shí)進(jìn)行控制。3.4.2單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)1．時(shí)鐘電路AT89C52的時(shí)鐘可以兩種方式產(chǎn)生，一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路；另一種方式為外部方式。本系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘電路。內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成震蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。AT89C52雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，必須外接元件。外接晶體及電容CX1和CX2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。圖3.10內(nèi)部時(shí)鐘方式的電路圖2．復(fù)位電路復(fù)位電路分為兩種，分別是上電自動(dòng)復(fù)位和開關(guān)復(fù)位。在上電的瞬間，電容兩端的電壓是不可能突變，而且這時(shí)候電容的負(fù)極和RESET是相連接的，電壓就會(huì)全部加在電阻上，RESET的輸入則高，芯片會(huì)被復(fù)位。然后+5V電源給電容充電，電阻上的電壓就會(huì)慢慢的變小，最后約等于0，芯片恢復(fù)正常。并聯(lián)在電容兩端的是復(fù)位按鍵。當(dāng)復(fù)位按鍵沒有被人為按下的時(shí)候，電路實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，在芯片恢復(fù)正常以后，通過按下按鍵使RST管腳出現(xiàn)高電平來達(dá)到手動(dòng)復(fù)位的效果。正常情況下，只要RST管腳保持在10ms以上的高電平，就會(huì)讓單片機(jī)有效的復(fù)位。圖3.11復(fù)位電路圖3.5顯示器的設(shè)計(jì)1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊，它有若干個(gè)5X7或5X11點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。圖3.12LCD1602實(shí)物圖在使用時(shí)候?qū)0-D7連接到51單片機(jī)的P0上方便進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，而VL口接一個(gè)可調(diào)電位器，當(dāng)調(diào)節(jié)電位器位置改變時(shí)接入VL的電壓也隨之變化進(jìn)行顯示的清晰度也隨之變化，所以在實(shí)際時(shí)采用電位器而不采用固定阻值的電阻就是為了能夠方便的調(diào)節(jié)以使用在電壓不同的場合。具體LCD1602電路圖如圖3.13所示。圖3.13LCD1602電路圖3.6AT24C02存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中只是用到一個(gè)AT24C02芯片所以直接將A0、A1、A2三個(gè)引腳都連接到GND，而WP寫保護(hù)引腳通用接到GND上，這樣方便讀/寫操作。而SDA和SCL分別接到單片機(jī)的兩個(gè)引腳上，具體的電路圖如圖3.14所示。圖3.14AT24C02電路圖

第4章監(jiān)測(cè)器軟件部分設(shè)計(jì)4.1單點(diǎn)監(jiān)測(cè)和全網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)主要分為單點(diǎn)監(jiān)測(cè)和全網(wǎng)監(jiān)測(cè)。1、單點(diǎn)監(jiān)測(cè)，即局部監(jiān)測(cè)，是指對(duì)某個(gè)噪聲排放站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。2、全網(wǎng)監(jiān)測(cè)，即整體監(jiān)測(cè)，是指對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的所有站點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)信息來源于各站點(diǎn)實(shí)時(shí)上傳到中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的信息，并把所有站點(diǎn)的這些信息實(shí)時(shí)刷新顯示在頁面上。主函數(shù)是程序的入口函數(shù)，一個(gè)完整的程序必須要包含該函數(shù)。該函數(shù)的開頭一般都是對(duì)單片機(jī)和需要初始化的外圍元件進(jìn)行初始化，初始化完后進(jìn)去死循環(huán)，如果不進(jìn)入死循環(huán)程序運(yùn)行一次就會(huì)退出，如果加入死循環(huán)程序就會(huì)不斷地進(jìn)行循環(huán)達(dá)到實(shí)時(shí)檢測(cè)執(zhí)行的目的。主函數(shù)流程圖如下：圖4.1主函數(shù)流程圖4.2LCD1602顯示函數(shù)的設(shè)計(jì)圖4.2顯示函數(shù)流程圖LCD602的液晶顯示首先需要將需要顯示地方的地址通過命令寫入，然后將數(shù)據(jù)按順序的進(jìn)行寫入即可。在寫入地址后顯示第一個(gè)內(nèi)容后地址會(huì)自動(dòng)加一。 函數(shù)名lcd1602_write_character(ucharx，uchary，uchar*p)，參數(shù)為x，y，*s，其中的x，y表示在液晶顯示屏上的位置坐標(biāo)，*s是需要顯示的字符數(shù)組。軟件根據(jù)輸入需要顯示的位置坐標(biāo)計(jì)算出地址。4.3ADC0832轉(zhuǎn)換函數(shù)的設(shè)計(jì)ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換器件，轉(zhuǎn)換速度最快可以達(dá)到32us。單片機(jī)進(jìn)行控制ADC0832進(jìn)行采集電壓首先需要發(fā)送一個(gè)初始化信號(hào)，然后進(jìn)行選擇需要采集的通道是單通道0、單通道1、雙通道0、雙通道1中的哪一個(gè)，選擇完通道后單片機(jī)發(fā)送下降沿開始讀數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是一位位的串行傳輸并且高位在前，低位在后，直到將八位數(shù)據(jù)都采集完畢后將采集到的數(shù)據(jù)返回。4.4監(jiān)測(cè)模塊運(yùn)行流程分析圖4.3監(jiān)測(cè)模塊運(yùn)行流程圖用戶登錄系統(tǒng)后，分角色進(jìn)入監(jiān)測(cè)模塊的不同界面，超級(jí)管理員可查看本市所有站點(diǎn)數(shù)據(jù)，區(qū)縣管理員可查看本區(qū)縣所有站點(diǎn)數(shù)據(jù)，普通用戶只能查看自身站點(diǎn)數(shù)據(jù)。選擇站點(diǎn)監(jiān)測(cè)瞬時(shí)聲級(jí)L,和采集機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)S。站點(diǎn)實(shí)時(shí)采集信息監(jiān)測(cè)計(jì)算模塊包括噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子模塊和設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子模塊。以區(qū)縣管理員張貴秋登錄為例，可使用的常用操作菜單只有站點(diǎn)實(shí)時(shí)采集信息模塊、事件報(bào)警短信通知模塊和統(tǒng)計(jì)分析模塊，在站點(diǎn)實(shí)時(shí)采集信息模塊.噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子模塊界面如圖4——4所示。點(diǎn)擊“查詢”按鈕，默認(rèn)列出本區(qū)縣的所有站點(diǎn)情況。也可以輸入站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)編號(hào)、站點(diǎn)負(fù)責(zé)人、選擇設(shè)備狀態(tài)和報(bào)警區(qū)縣(區(qū)縣管理員只有本區(qū)縣可選擇）查詢符合條件的站點(diǎn)。圖4.4噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子模塊界面點(diǎn)擊“查看實(shí)時(shí)圖”可以看出該站點(diǎn)近5分鐘的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)曲線。如圖4——5所示。圖4.5監(jiān)測(cè)計(jì)算實(shí)時(shí)圖截取界面進(jìn)入設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子模塊，點(diǎn)擊“查詢”按鈕，默認(rèn)列出本區(qū)縣的所有站點(diǎn)情況。也可以輸入站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)編號(hào)、站點(diǎn)負(fù)責(zé)人、報(bào)警區(qū)縣（區(qū)縣管理員只有本區(qū)縣可選擇）查詢符合條件的站點(diǎn)。設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子模塊界面如圖4.6所示。點(diǎn)擊“詳細(xì)”可以看出該站點(diǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。圖4.6設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子模塊界面4.5事件報(bào)警短信通知模塊4.5.1功能概述在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)整合了一個(gè)很有意義的功能模塊―—事件短信報(bào)警模塊。在系統(tǒng)平臺(tái)上，可以將超標(biāo)、設(shè)備故障等內(nèi)容通過短信形式發(fā)送到指定的手機(jī)號(hào)碼上，如環(huán)保執(zhí)法部門管理員、噪聲排放單位責(zé)任人和臨時(shí)需要告知人員等。這樣的設(shè)計(jì)非常有利于及時(shí)處理出現(xiàn)的異常情況，能有力控制噪聲的違規(guī)排放事件的發(fā)生，達(dá)到凈化城市聲環(huán)境的目的。4.5.2報(bào)警平臺(tái)結(jié)構(gòu)報(bào)警平臺(tái)分為資源層面、配置層面和運(yùn)行層面3個(gè)層面。1、資源層面。是從實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中通過數(shù)據(jù)分析判斷后，形成的報(bào)警信息字段，包括手機(jī)號(hào)碼、報(bào)警類型、報(bào)警內(nèi)容，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)編號(hào)、監(jiān)測(cè)站點(diǎn)名稱、負(fù)責(zé)人等。2、配置層面。主要完成對(duì)短信報(bào)警的內(nèi)容的設(shè)置。短信內(nèi)容分為噪聲超標(biāo)、設(shè)備故障和其他臨時(shí)報(bào)警內(nèi)容。3、運(yùn)行層面。采用輪詢機(jī)制每次定時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)庫，按照預(yù)先設(shè)置發(fā)送報(bào)警消息到相關(guān)人品的手機(jī)上圖4.7短信報(bào)警流程圖短信發(fā)送需要與SP溝通，設(shè)計(jì)webServer接口，在程序中設(shè)計(jì)了一個(gè)輪詢機(jī)制，負(fù)責(zé)輪詢用戶是否提交了短信到“短信倉庫”中，如果有則通過接口發(fā)送到具體的手機(jī)號(hào)碼（環(huán)保執(zhí)法部門管理員和噪聲排放單位責(zé)任人手機(jī)號(hào)碼中人員信息表中提取，臨時(shí)需要告知人員的號(hào)碼直接輸入）中。具體的實(shí)現(xiàn)中主要確保短信接收者地址（手機(jī)號(hào)碼)、發(fā)送者以及短信內(nèi)容的安全即可。短信網(wǎng)關(guān)的Webservice接口說明如下:1、功能:系統(tǒng)通過該接口把要發(fā)送的內(nèi)容提交給短信網(wǎng)關(guān)，由短信網(wǎng)關(guān)進(jìn)行發(fā)送短信．每次提交一條短信。2、發(fā)送請(qǐng)求包圖4.8發(fā)送請(qǐng)求包參數(shù)圖3、接口返回包圖4.9接口返回包

第5章系統(tǒng)仿真調(diào)試及實(shí)物制作5.1前期準(zhǔn)備工作(1)環(huán)境功能區(qū)確定:監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)槟晨蒲袉挝?依據(jù)聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為l類環(huán)境功能區(qū),噪聲晝間限值為55dB。(2)監(jiān)測(cè)設(shè)備準(zhǔn)備:噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的供電是噪聲監(jiān)測(cè)的重要部分,本次試驗(yàn)聲級(jí)計(jì)采用堿性干電池供電,ZigBee無線傳輸模塊采用蓄電池供電;依據(jù)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》聲級(jí)計(jì)應(yīng)距離地面1.2m以上,試驗(yàn)中應(yīng)用三角架將其置于離地面l.2m以上的位置,并進(jìn)行防風(fēng)處理。（3）噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè):為了真實(shí)反映園區(qū)內(nèi)噪聲污染情況,檢測(cè)點(diǎn)的布設(shè)遵循以下兩點(diǎn)原則:一是選擇園區(qū)內(nèi)科研人員工作和生活的比較集中的區(qū)域，二是選擇園區(qū)內(nèi)路網(wǎng)周邊。另外依據(jù)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》噪聲傳感器應(yīng)放置在距離任何反射物3.5m以外的位置。見圖5.1。(4)接收設(shè)備準(zhǔn)備:為了方便監(jiān)測(cè)人員的管理和操作,數(shù)據(jù)接收中心安排在辦公樓內(nèi)部。圖5.1環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)5.2系統(tǒng)仿真調(diào)試5.2.1Kiel編程本設(shè)計(jì)系統(tǒng)仿真的調(diào)試選用的是Proteus軟件，該軟件不僅可以對(duì)單片機(jī)及其外圍器件電路的仿真，還可以對(duì)其他EDA工具軟件的仿真。仿真之前我需要用keil軟件進(jìn)行程序的編寫，Kiel軟件的界面如下圖：ADC0832程序的編寫如下圖：5.2.2Proteus仿真系統(tǒng)仿真需要在Proteus軟件里對(duì)單片機(jī)以及其外圍器件的繪制并按照電路圖的排布經(jīng)行排列，然后將程序下載到單片機(jī)里，則可以開始仿真。下圖為開始仿真前的界面：開始仿真后需要設(shè)置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值100分貝，當(dāng)我們測(cè)到的噪音大于我們?cè)O(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，這時(shí)測(cè)得的噪音值為116分貝紅燈就會(huì)亮起來，進(jìn)行燈光報(bào)警。具體情況如下圖：接下來我們將標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)置為125分貝，測(cè)得噪音為116分貝，此時(shí)綠燈亮起。具體情況如下圖：5.3調(diào)試故障及原因1.在原件AT24C02中存儲(chǔ)失敗，存儲(chǔ)后的數(shù)據(jù)不能顯示出來。解決方法：可以在兩次存儲(chǔ)的中間添加一個(gè)延時(shí)，這樣數(shù)據(jù)據(jù)可以正常的存在AT24C02中了，猜測(cè)是器件在存儲(chǔ)第一個(gè)數(shù)據(jù)后里面的芯片沒有完全存儲(chǔ)好，然后有立刻開始執(zhí)行下一個(gè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，這樣就可能會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)失敗。2.LCD顯示出現(xiàn)錯(cuò)誤。解決辦法：當(dāng)把整個(gè)電路接通后，發(fā)現(xiàn)LCD顯示的噪聲單位不是db，而是bd，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)是位選線連接出現(xiàn)了錯(cuò)誤，改正后顯示正常。但是LCD燈的亮度卻不高，看起來很是費(fèi)勁，經(jīng)過老師的指點(diǎn)以及和同學(xué)的討論，決定將下拉電阻換成阻值更小的電阻，LCD燈變亮了。

第6章總結(jié)與展望6.1總結(jié)噪聲監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)以AT89C52單片機(jī)為核心的交通噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器。該監(jiān)測(cè)器的設(shè)計(jì)分為硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件程序的編寫兩大部分。硬件電路由麥克風(fēng)采集模塊、放大模塊、轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、按鍵模塊等模塊組成；軟件程序的編寫主要是對(duì)主程序以及各個(gè)子程序的編寫。該監(jiān)測(cè)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并通過顯示器顯示出來，我還增加了燈光報(bào)警功能，我們?cè)诒O(jiān)測(cè)噪音之前需要通過按鍵設(shè)置一個(gè)限值并將這個(gè)值保存到存儲(chǔ)器中避免下次開機(jī)還得從新設(shè)置。當(dāng)我們測(cè)得的噪音值大于設(shè)置值時(shí)紅燈亮起，而當(dāng)我們測(cè)得的噪音值小于設(shè)置值時(shí)綠燈就會(huì)亮起。通過這段時(shí)間對(duì)監(jiān)測(cè)器的分析、設(shè)計(jì)與制作，終于可以將監(jiān)測(cè)器實(shí)現(xiàn)基本功能。因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平的限制，本次的設(shè)計(jì)還有很多改進(jìn)之處。隨著5G的大力發(fā)展信息傳輸技術(shù)將會(huì)由很大的進(jìn)步，我們可以在監(jiān)測(cè)器上安裝一個(gè)實(shí)時(shí)抓拍功能，只要車輛在我們?cè)O(shè)立監(jiān)測(cè)器的路段噪聲超標(biāo)，就通過5G云平臺(tái)技術(shù)將違規(guī)信息發(fā)送到該車主的手機(jī)上?？傊?，科技帶給我們方便的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生各種問題的出現(xiàn)，而有些問題不是靠某個(gè)人或者某些部門來解決的而是依靠大家的努力，也只有這樣我們每個(gè)人的生活才能享受到現(xiàn)代科技帶給我們的樂趣。下一步的工作計(jì)劃一方面是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,使其工作狀態(tài)更加穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸能力進(jìn)一步增強(qiáng),保證數(shù)據(jù)采集質(zhì)量;另一方面是在應(yīng)用方面通過增加監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)等措施,探討利用該系統(tǒng)解決噪聲源鎖定與噪聲地圖繪制等問題。6.2展望噪聲污染作為城市環(huán)境問題四大公害之一,是嚴(yán)重影響人類生活質(zhì)量與身心健康的重要因素,也是受到居民投訴最多的環(huán)境污染。環(huán)境噪聲污染是一種能量污染,具有瞬時(shí)性,并在空間上存在差異,為了盡可能準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)噪聲污染的平均水平,需要在監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行多點(diǎn)布設(shè)并盡量提高監(jiān)測(cè)頻次。目前應(yīng)用比較多的噪聲監(jiān)測(cè)方法仍然為傳統(tǒng)的手工監(jiān)測(cè)方法,即在不同時(shí)段對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行若干頻次監(jiān)測(cè)。然而由于噪聲的隨機(jī)性和瞬時(shí)性,用傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法獲取的噪聲數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、代表性差,并且花費(fèi)的人力也較多,同時(shí)還不利于