次声波发生器的制作毕业设计

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1、毕业设计（论文）基于STC89C52单片机的次声信号设计（论文）题目：发生器的设计摘要随着人类对次声了解的深入，次声在科学、军事、医学等领域中的应 用也越来越广。为了能够方便的研究次声，就必须要有能够方便产生次声 的装置。这就有了本文的研究背景。本系统以STC89C52单片机为核心，辅以必要的模拟电路，构成了一 个基于STC89C52单片机的次声信号发生器。其主要模块有单片机控制模 块、频率输出模块、键盘控制模块及LCD显示模块，其中频率生成模块 由单片机控制DAC0832生成，键盘控制模块采用5个按键来选择波形类 型及调节频率、幅值，显示模块则采用LCD1602来显示波形类型、频率 及幅值，

2、输出的波形由示波器进行检查。实验结果表明，由STC89C52单片机所产生的次声波频率精度较高， 且具有操作简单、成本低廉、使用方便等特点，值得在实验室中进一步推 广和扩充。【关键词】STC89C52单片机DAC0832 LCD1602键盘控制次声检 测ABSTRACTWith the depth understanding of infrasound by human being, infrasound in the scientific, military, medical and other applications in the field has become an increasin

3、gly widespread. In order to research the infrasound conveniently, we must have a device which can generate infrasound easily. This is the background of this article.This system take the STC89C52 monolithic integrated circuit as a core, auxiliary by necessity analogous circuit, constituted one based

4、on the STC89C52 monolithic integrated circuit and the phase-locked loop infrasound signal generating device.Its main module has the frequency output module,the phase-locked loop frequency multiplication and the LCD demonstration. And the frequency production module controls DAC0832 by the monolithic

5、 integrated circuit.The keyboard control module take five key-press to choose the type of the wave and to adjust the frequency and the amplitude,the square-wave can adjust the dutyfactor willfully, demonstrates the the frequency on LCD.The results of experiment show that STC89C52CSM can generate the

6、 infrasound with high frequency accuracy, and has many features, such as simple, low-cost, easy to use. It is worth to further promote and expand in laboratory.【Key words Stc89C52mcu Dac0832 Lcd1602 keyboard control Infrasound detection绪论错误!未定义书签。第一章次声发生器的概述1第一节次声.1一、次声的概念1二、次声的危害2三、次声的应用2第二节次声发生器3一

7、、次声发生器概念3二、次声发生器的研究动态4第三节本章小结5第二章系统设计方案6第一节电子式次声发生器的设计6一、此方案的总体设计6二、MATLAB中正弦信号的产生.错误！未定义书签。三、WAV文件的生成及播放错误!未定义书签。四、次声信号的转换错误!未定义书签。五、次声的产生错误!未定义书签。第二节 基于STC89C52单片机次声发生器总体设计.8一、此方案的总体设计8二、电路的设计8第三节 两种方案的对比11第四节本章小结11第三章 单片机的概述13第一节单片机的发展历史及趋势13第二节 STC89C52单片机结构简介14一、STC89C52的基本特性14二、STC89C52单片机的外部引

8、脚介绍15第三节本章小结19第四章系统硬件的设计20第一节总体框图20第二节单片机最小系统设计21第三节 8位DA转换器DAC0832 22一、DAC0832的引脚图及内部结构22二、DAC0832的工作方式24第四节系统显示功能设计25第五节系统按键功能设计29第六节本章小结30第五章系统软件设计31第一节系统软件总体设计31第二节子系统软件设计31一、外部中断031二、外部中断132三、定时器033第三节本章小结34第六章调试的过程和出现的问题分析35结论41致谢41参考文献42附录43一、英文原文：43二、英文翻译： 51三、源程序：54第一章次声发生器的概述第一节 次声一、次声的概念次

9、声是频率低于可听声频率范围的声波,它的频率范围大致 为 0.00001Hz20Hz。人的耳朵听不见次声。次声在大气中传播时，由于其 频率很低，所以大气对次声波的吸收系数很小（吸收系数与频率的二次方 成正比），因此能传播很远的距离。次声广泛存在于自然界和工业生产、交 通运输、日常生活等环境中。自然界的次声主要由风的波动、空气湍流、 火山喷发、海浪拍击、地震、风暴等引起。核爆炸、其他方面的大爆炸、 火箭的发射等也产生人为的次声。高空风、地面风、温度、湿度、环境噪 声对传播特性会有影响。通过研究自然现象产生的次声波的特性和产生机制，可以更深入地认 识这些现象的特性和规律。例如人们利用测定极光产生次声

10、波的特性来研 究极光活动的规律等。利用接收到的被测声源所辐射出的次声波，探测它 的位置、大小和其他特性，例如通过接收核爆炸、火箭发射火炮或台风所 产生的次声波去探测这些次声源的有关参量。许多灾害性现象如火山喷发、 龙卷风和雷暴等在发生前可能会辐射出次声波，因此有可能利用这些前兆 现象预测灾害事件。二、次声的危害次声波具有较大的破坏性。高空大气湍流产生的次声波能折断万吨巨 轮上的桅杆，能将飞机撕得四分五裂；地震或核爆炸所激发的次声波能将 高大的建筑物摧毁；海啸带来的次声波可将岸上的房屋毁坏。次声的频率与人体器官的固有频率相近（人体各器官的固有频率为3 17Hz,头部的固有频率为812Hz，腹部内

11、脏的固有频率为46Hz），当 次声波作用于人体时，人体器官容易发生共振，引起人体功能失调或损坏， 血压升高，全身不适；头脑的平衡功能亦会遭到破坏，人因此会产生旋转 感、恶心难受。许多住在高层建筑上的人在有暴风时会感到头晕恶心，这 就是次声波作怪的缘故。如果次声波的功率很强，人体受其影响后，便会 呕吐不止、呼吸困难、肌肉痉挛、神经错乱、失去知觉，甚至内脏血管破 裂而丧命。三、次声的应用次声波具有很大的危害，但同时人们也可以对次声特有的性质加以利 用。次声的应用主要体现在以下几个方面411、研究自然次声的特性和产生机制，预测自然灾害性事件。例如台风 和海浪摩擦产生的次声波，由于它的传播速度远快于台

12、风移动速度，因此， 人们利用一种叫“水母耳”的仪器，监测风暴发出的次声波，即可在风暴 到来之前发出警报。利用类似方法，也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害。2、通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性，可探测某 些大规模气象过程的性质和规律。如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰 动等。3、目前许多研究者进行的声波除灰（除渣），由于其频率较低，有的频率在次声频段内，称之为次声除灰。4、次声在军事上的应用，利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、 装甲车的武器，次声武器一般只伤害人员，不会造成环境污染。5、通过测定人和其他生物的某些器官发出的微弱次声的特性，可以 了解人体或其他生物相应器官的活动情况。

13、例如人们研制出的“次声波诊 疗仪”可以检查人体器官工作是否正常。6、利用次声的物理特性，让次声作用于人体，以达到治疗的作用。 已有研究者报道，由于次声的频率低，传播中几乎无衰减，因此能在人体 内很好的传播，穿透病态组织，使病态组织内闭塞的血管重新开放，并推 动其血液流动，改善病态组织内的血液循环，为氧气、吞噬细胞、免疫球 蛋白等物质向病变组织输送创造了有利条件。第二节次声发生器一、次声发生器概念次声发生器简单的说，就是一种能够发出次声波的装置团。并且为了方 便研究，还必须能够方便的调节所产生的次声的频率6。图1.1为一种次 声波发器，此次声波发生器，由电动机、压圈、换能腔壳体、喷嘴和门等 组成

14、。利用气流载波的方法获得了比当前国际上的同类技术更高的声压级 和更大功率的声波，不仅极便于现用锅炉的改装，而且可作为新型锅炉的 重要组成。可用于清除锅炉燃烧室和烟道内的各种热交换器表面上的积灰 和结渣。图1.1次声波发生器本文所研究的次声发生器，就是一种利用单片机编程可以调节频率的 次声的装置。因为发出的声波的频率必须在次声范围内，由于次声的频率 范围比较窄，所以就要求次声发生器所产生的声波频率精度要高。二、次声发生器的研究动态关于国内外对次声发生装置的研究，可以按照次声波产生的方式分 类，大致可分为以下五种711、气爆式产生次声将压缩空气、高压蒸汽或高压燃气有控制地以脉冲方式突然放出，利 用

15、高速排出的气体激发周围媒质的低频振动，形成所需的次声波。这种次 声装置因体积小、频率低、易控制，近年发展较快。但其次声波强度较低， 若作为次声武器使用，需近距离使用才有效。2、爆炸式产生次声利用爆炸产生强次声波，也可称为次声弹。爆炸所释放的能量约50% 形成冲击波，冲击波衰减后又产生次声波。目前的新型次声弹是将已有的 燃料空气弹加以改进，使原来只能形成一个云雾团变成可以形成若干云雾团，并能连续多次引爆。只要控制好云雾团的数量和起爆时间间隔，就能 获得所需频率的次声波。3、管子式产生次声其构造和工作原理很像乐器中的笛子，当管子中空气柱的振动与管子 本身固有频率相同时，就可产生较强的次声波。在管子一端装上一个活塞, 用电动机驱动或用气流激励，当振动频率的1/4波长与管子长度相等时， 可获得最强的次声波。但要产生次声波，管子必须足够长。4、扬声器式产生次声其工作原理与扬声器相似。采用特殊的振动膜片，膜片振动可产生一 定频率的次声波。但要产生一定强度的次声波，除要求较高的振幅外，还 必须使振动膜面积足够大，其周长大致要与次声波波长相当。5、频率差拍式产生次声是采用两个不同频率的声波发生器同时工作