信息工程学院 基于单片机的环境噪声监测仪的设计
图3-18 共阴型数码管结构和外型图
在多位LED显示时，为了简化硬件电路，通常将所有位的段码线相应地并联在一起，由一个8位I/O口控制，而各位的共阴极分别由相应的I/O线控制，形成各位的分时选通。本设计采用一个4位8段LED动态显示电路。其中段码线占用一个8位I/O口，而位选线占用一个4位I/O口。由于各位的段码线并联，8位I/O口输出的段码对各个显示位来说都是相同的。因此，在同一时刻，如果各位的位选线都处于选通状态的话，4位LED将显示相同的字符。若要各位LED能够同时显示出与本位相应的显示字符，就必须采用动态显示方式，即在某一时刻，只让一位的位选线处于选通状态，而其他各位的位选线处于关闭状态，同时，段码线上输出相应位要显示的字符的段码。这样，在同一时刻，4位LED中只有选通的那一位显示出字符，而其他三位则是熄灭的。同样，在下一时刻，只让下一位的位选线处于选通状态，而其他各位的位选线处于关闭状态，在段码线上输出将要显示字符的段码，则同一时刻，只有选通位显示出相应的字符，而其他各位是熄灭的。如此循环下去，就可以使各位显示出将要显示的字符。虽然这些字符是在不同时刻出现的，而在同一时刻，只有一位显示，其他各位熄灭，但由于LED显示器的余辉和人眼的“视觉暂留”作用，只要每位显示间隔足够短，则可以造成“多位同时亮”的假象，达到同时显示的效果。 二、 指示电路的设计
本设计主要是考虑人耳对噪声的主观评价，对于不同分贝的声音，人产生的感觉是不一样的，因此用三个发光二极管来指示声压级的范围，指示电路的设计如图3-19，图左边的三个端口分别连接AT89c52的P1.0、P1.1和P1.2口，通过单片机编程来控制声压级的指示范围。
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图3-19 指示电路
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第4章 噪声监测系统的软件设计
研制一台智能仪器是一个复杂的过程，这一过程包括分析仪表的功能要求和拟定总体设计方案，确定硬件结构和软件算法，研制逻辑电路和编制程序，以及仪表的调试和性能的测试等等。软件的设计应遵循结构化设计原则，在总体概况设计的基础上进行具体的详细设计，功能分解，模块划分，细化软件层次，优化软件结构，以达到模块功能的独立性，执行的高效性。总之，设计的程序应该达到可读性，可理解性，可维护性，有效性，可修改性。
4.1 噪声监测系统的软件设计方案
在单片机系统的程序的设计开发中，单片机就如同整个系统的交通中枢，而程序就是组成交通中枢的条条大道，各个部分的模块化的程序就是整个系统的组成成份。软件编写的好坏，语句运用的是否简洁直接关系单片机的工作效率。在各个模块化的程序中尽量用最少的语句作最多的事情，不让语句出现歧义，这样就可以使整个程序可以在系统中更好的运行，使单片机工作效率大大的提高。下面就对本次毕业设计的软件部分作些介绍，如图4-1所示为软件总体流程图。子程序包括：中断服务程序的设计、查表子程序、显示子程序、指示子程序。由于要实现很多功能，所以采用模块化设计，下面就其主要部分分别分析。
中断服务程序主要实现的功能是：T0中断子程序是将电压/频率转换器产生的频率信号接入计数器的T0口，然后计数器开始计数，当计数到一定数目后，计数器就产生溢出中断。
查表子程序将进入单片机的脉冲信号与实际要显示值之间有一定的对应关系，经过软件编程查表显示所需要的值。
显示子程序是将数据处理的结果送显示器显示。 指示子程序是对显示结果范围的一个指示。 本噪声监测系统软件总体流程图如图4-1所示。
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N Y 开始 设置SP 8155初始化 定时、计数器T0、T1初始化 开中断 读计数器 置表首地址 i=i+1 取表中双字节数 N xi>(TH0)(TH1) 允许高位显示 送显示值 交换显示位 扫描结束吗？ Y 根据显示值点亮相应的指示灯 关中断 图4-1 单片机软件系统方案框图
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4.2 系统内部RAM的分配
编写程序之前，必须对系统占用的RAM进行合理的分区和安排，这样才有条理，不易在软件上出错。内部RAM分配情况如表4-1所示。
表4-1 系统RAM区分配表 单元 40H 41H 5CH 5DH 5EH 5FH 内容 存放计数器高8位 存放计数器低8位 声压级单位b 声压级单位d 声压级高位数值 声压级地位数值
4.3 中断服务程序的设计
噪声监测系统在工作过程中其主要的功能是由芯片中的定时器/计数器来实现的。单片机的定时器/计数器T0由特殊功能寄存器TH0、TH1构成，定时器/计数器T1由特殊功能寄存器TH1、TL1构成。
特殊功能寄存器TMOD用于选择定时器/计数器T0/T1的工作模式和工作方式。特殊功能寄存器TCON用于控制TO、T1的启动和停止数，同时包含了T0、T1的状态。TMOD、TCON这两个寄存器的内容由软件设置。单片机复位时，两个寄存器的所有位都被清0。
在此系统中，T0作为计数器，T1作为定时器，中断服务程序流程图如图4-2所示。
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