环境噪声基本标准
较强的噪声对人的生理与心理会产生不良影响。在日常工作和生活环境中,噪声主要造成听力损失,干扰谈话、思考、休息和睡眠。根据国际标准化组织(ISO)的调查,在噪声级85分贝和90分贝的环境中工作30年,耳聋的可能性分别为8%和18%。在噪声级70分贝的环境中,谈话就感到困难。对工厂周围居民的调查结果认为,干扰睡眠、休息的噪声级阈值,白天为50分贝,夜间为45分贝。
美国环境保护局(EPA)于 1975年提出了保护健康和安宁的噪声标准。中国也提出了环境噪声容许范围:夜间(22时至次日6时)噪声不得超过30分贝,白天(6时至22时)不得超过40分贝。
以上说明是某篇文章的内容,我这里直接搬来让大家了解一下。意思就是环境噪声对人有一定的影响。
以下开始本文的重点,本文所说到的噪声传感器实现原理简单,程序设计也不复杂。
硬件原理:传感器原理图如下:
传感器原理:麦克风采集环境声音转换为微弱的电信号通过LM358运算放大器把信号放大到能被STM32的adc采集的范围内。然后通过程序把模拟量转换为数据量。
此原理图目前还存在一些问题,主要是稳定性不是很好,但是通过电位器调整还是可以达到一定的精度范围。
软件程序设计程序主要使用到STM32的ADC功能,所以最快的程序设计方法是使用STM32的现有的ADC实验例程,在例程上进行修改。主要代码如下:
Stm32ADC配置代码
void MIC_Init(void) { ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1 , ENABLE ); //使能ADC1通道时钟 RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //设置ADC分频因子6 72M/6=12,ADC最大时间不能超过14 //PA1 作为模拟通道输入引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); ADC_DeInit(ADC1); //复位ADC1,将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值 ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //模数转换工作在单通道模式 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //模数转换工作在单次转换模式 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换由软件而不是外部触发启动 ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC数据右对齐 ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目 ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器 ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1 ADC_ResetCalibration(ADC1); //使能复位校准 while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待复位校准结束 ADC_StartCalibration(ADC1); //开启AD校准 while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准结束 } //获得ADC值 //ch:通道值 0~3 u16 Get_Adc(u8 ch) { //设置指定ADC的规则组通道,一个序列,采样时间 ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 ); //ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期 ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的软件转换启动功能 while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束 return ADC_GetConversionValue(ADC1); //返回最近一次ADC1规则组的转换结果 }
滤波算法:(采集多次数据求平均值)
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times) { u32 temp_val=0; u8 t; for(t=0;t<times;t ) { temp_val =Get_Adc(ch); delay_us(5); } return temp_val/times; }
处理采集到的数据转换为环境噪声量
void Mictask(void) { u16 adcx; float sound; adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_1,100); sound = 80.00*(float)adcx/4096.00 15.00f; _MIC_Data.MIC_Data=sound; }
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