專利名稱：多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種聲環(huán)境監(jiān)測儀器，特別涉及一種用于遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的聲環(huán)境監(jiān)測儀器。
目前，國內(nèi)外的環(huán)境監(jiān)測儀器都是單一功能、單一通道本地使用的聲環(huán)境監(jiān)測儀，對于需要及時(shí)了解任意時(shí)段的任意測量地點(diǎn)上的環(huán)境噪聲級，所述傳統(tǒng)的儀器就力不從心。
本實(shí)用新型的目的是提供一種用于遠(yuǎn)程聲環(huán)境實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的，能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地向監(jiān)控中心傳送經(jīng)計(jì)算過的聲環(huán)境參數(shù)，從而實(shí)時(shí)多點(diǎn)監(jiān)測的多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測儀器。
本實(shí)用新型由一組聲級計(jì)、一組對應(yīng)的標(biāo)度變換器、一個(gè)內(nèi)集成了數(shù)據(jù)RAM和程序ROM，并且有A/D接口和強(qiáng)帶載能力的I/O口和WDT電路的單片機(jī)、存儲(chǔ)器E2PROM、通訊接口和電源組成；由聲級計(jì)測得的聲環(huán)境模擬信號經(jīng)標(biāo)度變換器轉(zhuǎn)換進(jìn)入單片機(jī)的A/D電路，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號由單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算和處理后，存入E2PROM中，并根據(jù)鍵盤編程的指令或監(jiān)控中心的指令，并通過通訊接口，向監(jiān)控中心傳送數(shù)據(jù)信息。
如上所述的聲環(huán)境監(jiān)測儀器，其特征在于通訊接口中以DTMF收發(fā)碼芯片構(gòu)成電話接口電器，發(fā)碼芯片IC5通過串口(CE、CLK、DATA)與單片機(jī)CPU的RE0-RE2相連，CPU通過對RE0-RE2發(fā)送數(shù)據(jù)控制IC5發(fā)送DTMF碼，實(shí)現(xiàn)撥號和向監(jiān)控中心發(fā)送聲環(huán)境參數(shù)；收碼芯片IC6通過并口(DATA0、DATA3、DV)與單片機(jī)CPU的RD0-RD4相連，當(dāng)IC6收到線路中的DTMF碼后，會(huì)通過并口將數(shù)據(jù)傳送給CPU，從而實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控中心指令的識別。
如上所述的聲環(huán)境監(jiān)測儀器，其特征在于還包括以矩陣鍵盤、LED指示燈、LCD顯示模塊構(gòu)成操作和顯示接口。
如上所述的聲環(huán)境監(jiān)測儀器，其特征在于通訊接口還可與天線發(fā)射裝置或光電轉(zhuǎn)換裝置連接，以無線或光信號傳輸數(shù)據(jù)信息。
本實(shí)用新型所述的多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測控制儀具有如下優(yōu)點(diǎn)1．可進(jìn)行多通道同時(shí)監(jiān)測，并可通過電話線向監(jiān)控中心實(shí)時(shí)傳送處理后的噪聲監(jiān)測結(jié)果；2．所測量和傳送的信號為多個(gè)參數(shù)；3．具有實(shí)時(shí)多點(diǎn)監(jiān)測的功能。
圖面說明

圖1是本實(shí)用新型所述多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測控制儀的電路原理圖。
圖2是本實(shí)用新型所述多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測控制儀的聲級計(jì)電路圖。
圖3是本實(shí)用新型所述多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測控制儀的電源部分電路原理圖。
圖4是本實(shí)用新型所述多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測控制儀的通訊接口部分原理圖。
圖5是本實(shí)用新型所述多功能遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測控制儀的管理軟件部分框圖。
圖6是本實(shí)用新型所述多功能遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測控制儀的運(yùn)算軟件部分框圖。
本實(shí)用新型的方案具體敘述如下圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。由聲級計(jì)測得得聲環(huán)境模擬信號經(jīng)標(biāo)度變換器轉(zhuǎn)換進(jìn)入單片微機(jī)的A/D電路，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號由單片微機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算和處理后存入E2PROM中，并根據(jù)鍵盤編程的指令或監(jiān)控中心的指令，在LCD模塊上進(jìn)行顯示，并向監(jiān)控中心傳送數(shù)據(jù)信息。
圖2為聲級計(jì)部分電路圖，聲音信號經(jīng)聲級探頭轉(zhuǎn)換成電信號通過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、量程轉(zhuǎn)換電路、對數(shù)壓縮電路、最大值保持及放大電路轉(zhuǎn)換成A/D電路能接受的電信號，送至單片微機(jī)完成數(shù)據(jù)的采集。
圖中IC1為前置放大器，IC2、C2、R1、R2為計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，IC3為量程轉(zhuǎn)換電路，IC4、Q1為對數(shù)壓縮電路，Q2、IC5為最大值保持及放大電路。
單片微機(jī)為系統(tǒng)的核心部件其片內(nèi)集成了數(shù)據(jù)RAM和程序ROM，并具有A/I接口和帶載能力很強(qiáng)的I/O口，和WDT電路。聲級模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并進(jìn)行相關(guān)處理計(jì)算的工作都由其完成。
E2PROM采用的是串口工作方式與單片微機(jī)進(jìn)行接口，用來保存計(jì)算處理后的聲級參數(shù)和系統(tǒng)的編程信息，并斷電后信息不丟失。
矩陣鍵盤和LED指示燈復(fù)用單片微機(jī)的I/O，電路設(shè)計(jì)簡單，完成狀態(tài)指示和接受編程指令。
LCD模塊采用串口工作方式與單片微機(jī)相連，用來顯示時(shí)間信息和聲級信息。
圖3為系統(tǒng)的電源部分接口，交流220V電源經(jīng)變壓整流濾波變換后轉(zhuǎn)換成直流，一路經(jīng)穩(wěn)壓電路T1給系統(tǒng)供電，一路經(jīng)充電電路D2給可充電電池充電，作為系統(tǒng)的后備電源。當(dāng)交流電斷電后，后備電池立即啟動(dòng)，給系統(tǒng)供電。電壓檢測電路T3用于檢測后備電池電壓，當(dāng)電池電壓低于設(shè)定值時(shí)，電壓檢測電路會(huì)發(fā)出電池欠壓信號，輸出至CPU的RA1腳，如果電壓繼續(xù)下降，電壓檢測電路還會(huì)通過控制T2基極切斷電池供電，從而避免電池過度放電，達(dá)到保護(hù)電池的目的。
圖4為系統(tǒng)的通讀接口系統(tǒng)，只有通過這部分電路，控制器通過A/D變換測得的聲級信號，即通過計(jì)算得到的各種有效數(shù)據(jù)才能傳送到檢測中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。圖中IC5為發(fā)碼芯片，它通過串口(CE、CLK、DATA)與單片微機(jī)CPU的RE0-RE2相連，CPU通過對RE0-RE2發(fā)送數(shù)據(jù)控制IC5發(fā)送DTMF碼，實(shí)現(xiàn)撥號和向監(jiān)控中心發(fā)送聲環(huán)境參數(shù)的目的。IC6為收碼芯片，它通過并口(DATA0-DATA3、DV)與單片微機(jī)CPU的RD0-RD4相連，當(dāng)IC6收到線路中的DTMF碼后，會(huì)通過并口將數(shù)據(jù)傳送給CPU，從而實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控中心指令的識別。圖中B2、Q3、Q4、D3、R10構(gòu)成摘掛機(jī)電路，由CPU的RD5腳控制，RD5為高電平時(shí)為摘機(jī)狀態(tài)，相反則為掛機(jī)。D4、D5、R12、C8、IC7構(gòu)成電話線振鈴電路，由IC7的5腳輸出的CPU的RA0腳，電話線正常狀態(tài)，RA0腳收到的是高電平，當(dāng)RA0腳有高低變換的方波信號時(shí)，則表示有電話打入，這時(shí)CPU可摘機(jī)檢測線路的狀態(tài)，查明是否為中心有指令傳送。
控制本實(shí)用機(jī)關(guān)報(bào)型的核心是固化于CPU只讀存儲(chǔ)器的空制及計(jì)算軟件，全部軟件約占4K存儲(chǔ)量，該軟件分為管理和運(yùn)算兩大部分，管理部分包括接受監(jiān)控中心指令、控制監(jiān)測聲級計(jì)的運(yùn)行和停止、檢查測量設(shè)備完好性、與監(jiān)控中心信息傳遞等功能。運(yùn)算部分包括常規(guī)聲級計(jì)算、等效連續(xù)聲級計(jì)算、最大最小聲級計(jì)算、統(tǒng)計(jì)聲級計(jì)算等計(jì)算工作。這兩部分軟件的流程圖見圖5和圖6。
權(quán)利要求1．一種多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測控制儀，其特征在于由一組聲級計(jì)、一組對應(yīng)的標(biāo)度變換器、一個(gè)內(nèi)集成了數(shù)據(jù)RAM和程序ROM，并且有A/D接口和強(qiáng)帶載能力的I/O口和WDT電路的單片機(jī)、存儲(chǔ)器E2PROM、通訊接口和電源組成；由聲級計(jì)測得的聲環(huán)境模擬信號經(jīng)標(biāo)度變換器轉(zhuǎn)換進(jìn)入單片機(jī)的A/D電路，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號由單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算和處理后，存入E2PROM中，并根據(jù)鍵盤編程的指令或監(jiān)控中心的指令，并通過通訊接口，向監(jiān)控中心傳送數(shù)據(jù)信息。
2．如權(quán)利要求1所述的一種多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測控制儀，其特征在于通訊接口中以DTM收發(fā)碼芯片構(gòu)成電話接口電器，發(fā)碼芯片IC5通過串口(CE、CLK、DATA)與單片機(jī)CPU的RE0-RE2相連，CPU通過對RE0-RE2發(fā)送數(shù)據(jù)控制IC5發(fā)送DTMF碼，實(shí)現(xiàn)撥號和向監(jiān)控中心發(fā)送聲環(huán)境參數(shù)；收碼芯片IC6通過并口(DATA0、DATA3、DV)與單片機(jī)CPU的RD0-RD4相連，當(dāng)IC6收到線路中的DTMF碼后，會(huì)通過并口將數(shù)據(jù)傳送給CPU，從而實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控中心指令的識別。
3．如權(quán)利要求1所述的一種多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測控制儀，其特征在于還包括以炬陣鍵盤、LED指示燈、LCD顯示模塊構(gòu)成操作和顯示接口。
4．如權(quán)利要求1所述的一種多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測控制儀，其特征在于通訊接口還可與天線發(fā)射裝置或光電轉(zhuǎn)換裝置連接，以無線或光信號傳輸數(shù)據(jù)信息。
專利摘要一種多功能遠(yuǎn)程聲環(huán)境監(jiān)測控制儀,它包括:聲級計(jì)、標(biāo)度變換器、單片機(jī)、顯示接口、存儲(chǔ)器、電話接口電路。單片機(jī)內(nèi)固化有用于噪聲信號測量、計(jì)算和實(shí)時(shí)傳送的軟件系統(tǒng)。由聲級計(jì)測得的聲環(huán)境模擬信號經(jīng)標(biāo)度變換器轉(zhuǎn)換進(jìn)入單片機(jī),由單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算和處理后存入存儲(chǔ)器中,并根據(jù)鍵盤編程的指令或監(jiān)控中心指令,進(jìn)行顯示或向監(jiān)控中心傳送數(shù)據(jù)信息。本裝置可向監(jiān)控中心實(shí)時(shí)傳送多點(diǎn),多個(gè)參數(shù)的監(jiān)測信號。
文檔編號G01N29/00GK2350761SQ9820824
公開日1999年11月24日 申請日期1998年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月18日
發(fā)明者柳至和, 丁輝, 金宏志, 潘接林, 譚政, 郝利君 申請人:北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所, 北京聲迅電子有限公司