基于STM32的HY114改进型数字式声级计的研制

摘要

随着社会的发展、科学技术的不断进步、声音评价量的不断更新，社会需要对声音进行测量与监视的领域越来越多，如道路交通、建筑施工地均需要执法人员以一个准确的数字对其噪声的影响大小进行判断，对声级计的测量功能及准确度的要求在不断提高。现有声级计的功能已经不能满足时代发展的要求，因此对现有声级计进行技术改进势在必行。
　　本文是基于衡阳衡仪电气有限公司生产的HY114型数字式声级计，结合HY118型积分统计声级计的功能要求，设计一款 HY114改进型声级计。文章详细阐述了改进型声级计的软硬件设计方案，并着重介绍了改进型声级计的主要硬件电路、主要功能的程序代码的设计与实现。
　　1）选用ARM嵌入式STM32F103RDT6微控制器替代原HY114型声级计的STC12LE5608AD，根据其引脚特性重新设计硬件电气原理图、PCB图并制板。
　　2）重新编写程序代码，在实现原有功能的基础上，用查表法存储解决了存储声音数据占用大量 RAM的问题，增加了对声音数据的统计分析和等效连续声级Leq的计算功能，如：最大、最小声级Lmax、Lmin，声暴露E，声暴露级LE，归一化8h等效声级Leq,8hn，噪声剂量ND，累积百分数声级L10、L50、L90，标准偏差SD，积分时间hh:mm:ss。
　　3）通过现场测试和电信号实验验证产品样机的计算功能的实现情况及计算结果的正确性。针对通过实验发现的问题提出解决方案，解决问题，并再次通过实验验证样机的计算功能及其正确性。
　　实验结果表明，改进型声级计可以基本实现预期设定的测量、统计分析和计算功能。但通过实验验证发现样机仍存在其它准确度的问题，这需要在以后的工作中继续解决改进。并且在此款改进型HY114声级计的基础上，可以继续充分利用 STM32的强大功能进行产品的升级，将更多模拟电路数字化是未来设计的主要方向，也是时代及科技发展的要求。

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第一章 绪论

1.1课题的研究背景及研究意义

1.2声级计国内外发展现状

1.3本文的研究内容和创新点

第二章 声音的量度方法与评价理论

2.1声音的特性

2.2 声音的量度方法

2.3 声音的评价理论

2.4 本章小结

第三章 改进型声级计的硬件设计

3.1 改进型声级计的硬件实现方案

3.2 改进型声级计的器件选型

3.3 改进型声级计主要硬件电路设计

3.4 改进型声级计硬件PCB图及样品外观图

3.5 本章小结

第四章 改进型声级计的软件设计

4.1 软件开发的总体思路

4.2 STM32软件开发工具简介

4.3 部分主要系统功能程序设计

4.4 程序的编译及下载

4.5 本章小结

第五章 改进型声级计整机测试及调试分析

5.1 改进型声级计的主要功能描述

5.2 改进型声级计样机的整机测试

5.3改进型声级计样机的实验验证及主要存在的问题

5.4 改进型声级计样机存在问题的解决方案及实验验证

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附录

致谢