基于虚拟仪器技术的库房声控报警系统设计(附件)【字数：11396】
摘 要当今社会的快速发展，人们越加着重财产安全问题。针对库房中的财产防盗现象，本文提出了一种基于虚拟仪器技术的库房声控报警系统。该系统利用Protues进行单片机仿真和使用Keil与LabVIEW编写程序以实现单片机与PC机的串口通信，通过PL2303芯片将单片机发送出去的信号传送至上位机LabVIEW上显示并处理。实验结果表明，当声音转化的电压信号值大于设定的最高电压值时，能同时在硬件电路和上位机程序报警。该设计制作具有操作简单、实时报警的特点，可被广泛应用于家庭防盗中。
Key words: voice comparator; singlechip computer; LabVIEW;Serial communicat 目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景 1
1.2课题研究的意义 1
1.3国内外发展状况 1
第二章 系统方案的设计 3
2.1课题研究的内容 3
2.2总体的设计方案 3
2.2.1系统设计整体框图 4
2.3主要元器件的选取 4
2.3.1单片机的选取 4
2.3.2声音传感器的选取 5
第三章 仿真 6
3.1软件编译 6
3.2硬件仿真 7
第四章 硬件电路的设计 13
4.1硬件电路模块的设计 13
4.2电源电路的设计 13
4.3音频传感器模块的设计 14
4.3.1声音信号的采集 14
4.3.2信号的放大 14
4.3.3信号的比较输出 14
4.4模拟量转换电路的设计 15
4.5时钟电路的设计 15
4.6复位电路的设计 16
4.7报警电路的设计 16
4.8串口通信电路的设计 16
第五章 软件程序的设计 18
5.1软件设计的概述 18
5.2声音的报警控制 18
5.3LabVIEW软件设计 18
5.3.1LabVIEW前面板 19
5.3.2L *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
abVIEW程序框图 19
5.4单片机与PC机串口通信程序设计 20
5.4.1单片机与PC机串口通信 20
5.4.2串口驱动 21
第六章 调试 23
6.1整体调试 23
6.2故障分析及解决 25
结束语 26
致 谢 27
参考文献 28
附录A STC89C52的介绍 29
附录B 音频传感器模块的介绍 31
附录C源程序 32
附录D 电路原理图 35
附录E硬件电路焊接图 36
第一章 绪论
1.1选题的背景
最近几年，伴随着国内经济的发展和人民生活水平的进步，众多家庭拥有多种多样的珍贵物品和高档家电产品，但是非法分子也是只多不减，由此可见，绝大多数人的防盗认识还不够加强，形成偷窥现象屡见不鲜，因而，越来越多的居民家庭对财富安然效果非常担心。
现在，人们不断增加对电子报警器的需求。在交通运输行业、医疗救护行业、系统故障、安全防范等畛域已普遍采用电子报警器，因而电子报警器与现实社会生活紧紧相连。当代社会中的声控报警装置随处可见，楼道里的声控节能灯，店肆联网报警器等等，因为声控报警器体积小，环境影响小，安装简略，灵敏度高，具备很强的保密性和隐蔽性，所以在警戒、防盗等安保配备中受到了普遍的利用。除此之外，广大人民群众和许多专业人士对其技术功能稳定、价格便宜等特色也感到热爱与接待。
1.2课题研究的意义
目前，人们的防盗意识不断增加，都已加强对财产安全的保管力度，因此被安置在库房中的贵重物品很重要。为了出现防盗现象，所以在库房中实施对声音的监测十分重要。所以，为了提高机器设备的工作效率、降低防盗事件率，该课题研究系统设计了一个操作便利、功效完美、高效率工作的库房声控报警系统。以本课题研究系统设计的要求为起始点，对库房内出现的声音设计了一个监测防盗系统，本次系统设计不但能完成监控库房内声音的任务，还能在出现由声音信号转化的电压信号值超越设定的电压值后进行报警，大大提高了库房的安全性。
为了加强对本次课题的研究力度，查找与此类似的参考书籍及文献是非常有必要的。通过查看许多相关资料，不但可以驾驭以往所学的专业知识，还能拓宽专业知识量，进一步加深对本专业的认识度。相对之前学习来说，四年所学的专业知识几乎只限于课本中的理论知识，平时的实践操作也大都在任课老师的帮助下才得以顺利完成。但是通过对本次毕业课题的研究，本人不仅需要加深对课题的解读，还要画原理图搭建电路、仿真、购买元器件、焊接电路、调试等过程，与以往形成极大差别。然而经历过该课题的研究，本人增强了自主学习能力，以及学会如何把所学的专业知识运用到实际日常生活中，加强安全防范意识。
1.3国内外发展状况
跟随着国内科技的快速发展，防盗报警器使用范围日益广泛，尤其是当代小区的智能化发展，采取声控防盗报警系统的设计加强了对广大人民群众的生命财产安全的保护。由于虚拟仪器技术的性能较高，测量时间较短，所以用来监测防盗现象就是一种不错的选择。
如今在社会发展愈发迫切的局势下，加强了对电子测控系统的规模化、智能化、自动化等的需求。因此开创了虚拟仪器技术，且归结于计算机技术和通信技术的结合。伴随着当代社会科技的加速进步，越来越多的新科技、新产品出现在人们眼前，加强了人们对科学技术使用的灵活性、功能等方面的要求逐渐增加，与此同时，看重虚拟仪器技术领域这一强大的潜在市场的绝大部分企业与工厂，都进入到虚拟仪器技术软硬产品开发的队伍。
美国NI公司从20世纪80年代提出虚拟仪器技术至现在，始终站在以发达国家中排名靠前的自动化测控领域研发的顶端。自1981年展示了LabVIEW1.0，至2017年已推出最新版本LabVIEW2017，经过多年发展，不仅虚拟仪器技术本身的内涵不断丰富，外延不断扩展，还可由用户本人定义本人专用的仪器系统，并且性能好、灵敏度强、构建简易，因此运用的场所非常普遍，特别在军事、检测、科研、计量、开发测量、测控范围更是极为稀有的工具。据NI公司的资料介绍，包括航空航天、机械、电子等在内的很多工业企业，大多数都在使用LabVIEW虚拟仪器系统，而且目前应用最广泛的领域就是各种测试领域。
Key words: voice comparator; singlechip computer; LabVIEW;Serial communicat 目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景 1
1.2课题研究的意义 1
1.3国内外发展状况 1
第二章 系统方案的设计 3
2.1课题研究的内容 3
2.2总体的设计方案 3
2.2.1系统设计整体框图 4
2.3主要元器件的选取 4
2.3.1单片机的选取 4
2.3.2声音传感器的选取 5
第三章 仿真 6
3.1软件编译 6
3.2硬件仿真 7
第四章 硬件电路的设计 13
4.1硬件电路模块的设计 13
4.2电源电路的设计 13
4.3音频传感器模块的设计 14
4.3.1声音信号的采集 14
4.3.2信号的放大 14
4.3.3信号的比较输出 14
4.4模拟量转换电路的设计 15
4.5时钟电路的设计 15
4.6复位电路的设计 16
4.7报警电路的设计 16
4.8串口通信电路的设计 16
第五章 软件程序的设计 18
5.1软件设计的概述 18
5.2声音的报警控制 18
5.3LabVIEW软件设计 18
5.3.1LabVIEW前面板 19
5.3.2L *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
abVIEW程序框图 19
5.4单片机与PC机串口通信程序设计 20
5.4.1单片机与PC机串口通信 20
5.4.2串口驱动 21
第六章 调试 23
6.1整体调试 23
6.2故障分析及解决 25
结束语 26
致 谢 27
参考文献 28
附录A STC89C52的介绍 29
附录B 音频传感器模块的介绍 31
附录C源程序 32
附录D 电路原理图 35
附录E硬件电路焊接图 36
第一章 绪论
1.1选题的背景
最近几年，伴随着国内经济的发展和人民生活水平的进步，众多家庭拥有多种多样的珍贵物品和高档家电产品，但是非法分子也是只多不减，由此可见，绝大多数人的防盗认识还不够加强，形成偷窥现象屡见不鲜，因而，越来越多的居民家庭对财富安然效果非常担心。
现在，人们不断增加对电子报警器的需求。在交通运输行业、医疗救护行业、系统故障、安全防范等畛域已普遍采用电子报警器，因而电子报警器与现实社会生活紧紧相连。当代社会中的声控报警装置随处可见，楼道里的声控节能灯，店肆联网报警器等等，因为声控报警器体积小，环境影响小，安装简略，灵敏度高，具备很强的保密性和隐蔽性，所以在警戒、防盗等安保配备中受到了普遍的利用。除此之外，广大人民群众和许多专业人士对其技术功能稳定、价格便宜等特色也感到热爱与接待。
1.2课题研究的意义
目前，人们的防盗意识不断增加，都已加强对财产安全的保管力度，因此被安置在库房中的贵重物品很重要。为了出现防盗现象，所以在库房中实施对声音的监测十分重要。所以，为了提高机器设备的工作效率、降低防盗事件率，该课题研究系统设计了一个操作便利、功效完美、高效率工作的库房声控报警系统。以本课题研究系统设计的要求为起始点，对库房内出现的声音设计了一个监测防盗系统，本次系统设计不但能完成监控库房内声音的任务，还能在出现由声音信号转化的电压信号值超越设定的电压值后进行报警，大大提高了库房的安全性。
为了加强对本次课题的研究力度，查找与此类似的参考书籍及文献是非常有必要的。通过查看许多相关资料，不但可以驾驭以往所学的专业知识，还能拓宽专业知识量，进一步加深对本专业的认识度。相对之前学习来说，四年所学的专业知识几乎只限于课本中的理论知识，平时的实践操作也大都在任课老师的帮助下才得以顺利完成。但是通过对本次毕业课题的研究，本人不仅需要加深对课题的解读，还要画原理图搭建电路、仿真、购买元器件、焊接电路、调试等过程，与以往形成极大差别。然而经历过该课题的研究，本人增强了自主学习能力，以及学会如何把所学的专业知识运用到实际日常生活中，加强安全防范意识。
1.3国内外发展状况
跟随着国内科技的快速发展，防盗报警器使用范围日益广泛，尤其是当代小区的智能化发展，采取声控防盗报警系统的设计加强了对广大人民群众的生命财产安全的保护。由于虚拟仪器技术的性能较高，测量时间较短，所以用来监测防盗现象就是一种不错的选择。
如今在社会发展愈发迫切的局势下，加强了对电子测控系统的规模化、智能化、自动化等的需求。因此开创了虚拟仪器技术，且归结于计算机技术和通信技术的结合。伴随着当代社会科技的加速进步，越来越多的新科技、新产品出现在人们眼前，加强了人们对科学技术使用的灵活性、功能等方面的要求逐渐增加，与此同时，看重虚拟仪器技术领域这一强大的潜在市场的绝大部分企业与工厂，都进入到虚拟仪器技术软硬产品开发的队伍。
美国NI公司从20世纪80年代提出虚拟仪器技术至现在，始终站在以发达国家中排名靠前的自动化测控领域研发的顶端。自1981年展示了LabVIEW1.0，至2017年已推出最新版本LabVIEW2017，经过多年发展，不仅虚拟仪器技术本身的内涵不断丰富，外延不断扩展，还可由用户本人定义本人专用的仪器系统，并且性能好、灵敏度强、构建简易，因此运用的场所非常普遍，特别在军事、检测、科研、计量、开发测量、测控范围更是极为稀有的工具。据NI公司的资料介绍，包括航空航天、机械、电子等在内的很多工业企业，大多数都在使用LabVIEW虚拟仪器系统，而且目前应用最广泛的领域就是各种测试领域。
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