一种基于STM32的环境噪声测量设计与实现.pdf

在本设计中，核心部件为STM32微控制器，它是一款32位基于ARM Cortex-M3内核的高性能微处理器，广泛应用于嵌入式系统开发中。设计者通过STM32F107VCT微控制器实现环境噪声的测量与处理，其处理电路包括主控和复位电路、电源电路、Modbus-RTU协议数据交互、测量键、LCD和UART的控制、看门狗电路、电源电路、以及传感器电路模块等。 环境噪声的采集由噪声传感器模块负责，该模块选用的传感器符合GB/T3785.1-2010标准，能够测量的分贝量程为35dB至120dB，涵盖了交通、建筑、社会生活等多类环境噪声的测量范围。数据采集处理后，通过LCD液晶屏显示测量结果。 硬件部分还包括LCD显示模块、按键扫描模块、RS232通讯模块和传感器采集模块。LCD显示模块通过串口与MCU的UART0口连接，将处理后的噪声数据在LCD屏上显示。按键扫描模块采用4×4矩阵键盘连接到MCU的GPIO端口，通过扫描获取按键值，控制采集的启动与停止，并设定传感器参数。RS232通讯模块与MCU的UART1端口连接，完成与上位机的数据交互。传感器采集模块使用I2C接口和USART接口与MCU互连，循环接收和发送传感器打包后的数据帧。 软件设计方面，MCU软件包括初始化模块、数据接收与解算模块等。初始化模块完成MCU配置、电源、RS232（9600/N/8/1）、按键、LCD（115200/N/8/1）和传感器（9600/N/8/1）的初始化。数据接收与解算模块将采集到的数据解析并显示。上位机软件则采用Visual Studio 2010开发，通过RS232链路完成数据显示和传感器配置设置。 系统设计考虑了两种工作模式：测量模式和调试模式。测量模式适用于常规噪声数据测量，而调试模式用于详细的数据分析，其数据显示通过RS232链路送到上位机处理。 整个系统的电源设计可以采用电池供电或外接220V交流电。系统整体设计适合于便携式的环境噪声检测设备，也可以应用在环境噪声测量系统中。 本设计成果得到了专业研究人员的认可，其中周群力、刘伟和于洋分别来自西安北方光电科技防务有限公司的研究团队，研究方向包括信息采集与控制技术以及工业控制和图像处理。参考文献中提及了两篇相关领域的研究文献，分别是李志明等人的《STM32嵌入式系统开发实战指南》和刘向举等人的《基于物联网的环境噪声监测系统研究》，这些都为本设计提供了理论和技术支持。 需要注意的是，文档中由于OCR扫描技术原因，部分文字可能出现识别错误或漏识别，但通过上下文理解可使之通顺。