本發(fā)明涉及一種實時監(jiān)控聲音分貝的嵌入式系統(tǒng)，屬于自動控制領域。

背景技術：

目前，隨著人們生活質量的提高，人們對區(qū)域聲音分貝控制的要求越來越高，在許多靜音區(qū)域都設有“禁止鳴笛”或“請保持安靜”的指示牌，可是，有少許人不遵守規(guī)定，仍然鳴笛或大聲說話，區(qū)域管理者不能及時對制造噪音的違反者作出警告，從而對人們的生活造成困擾。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：本發(fā)明提供一種實時監(jiān)控聲音分貝的嵌入式系統(tǒng)，以STM32單片機為控制核心，對靜音區(qū)域的聲音分貝進行實時監(jiān)控，通過LED指示燈閃爍的方式對違反者進行提示，且通過拍照并在液晶顯示屏顯示的方式對違反者進行警告，并將采集到的違反者的照片，通過網絡傳輸?shù)姆绞缴蟼鞯焦芾碚叩腜C機上。

本發(fā)明技術方案是：一種實時監(jiān)控聲音分貝的嵌入式系統(tǒng)，包括單片機1、麥克風2、攝像頭模塊3、按鍵模塊4、液晶顯示屏5、LED指示燈6、網絡通信模塊7和PC機8；所述麥克風2與單片機1的A/D采樣口連接，攝像頭模塊3、按鍵模塊4、液晶顯示屏5、LED指示燈6連接在單片機1的I/O接口，網絡通信模塊7連接在單片機1的RMII接口，網絡通信模塊7通過TCP/IP協(xié)議將采集到的照片傳送給PC機8；麥克風2將采集到的聲音信號通過A/D轉換后送給單片機1內部，單片機1通過與按鍵模塊2設定的分貝值進行比較判斷，并將其聲音的分貝值在液晶顯示屏5上顯示，單片機1發(fā)出控制信號控制LED指示燈6閃爍及攝像頭拍照，液晶顯示屏5顯示采集到的照片，并通過網絡通信的方式上傳到PC機8保存。

所述單片機1包含STM32單片機最小系統(tǒng)及其他I/O口，STM32單片機最小系統(tǒng)包括STM32單片機9、LM1117集成穩(wěn)壓器10、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、晶振Y1、Y2，所述按鍵模塊4包括按鍵KEY0、KEY1、KEY2、KEY3，所述LED指示燈6包括LED指示燈1、LED指示燈2；STM32單片機9的PE2端、PE3端、PE4端依次通過按鍵KEY1、按鍵KEY2、按鍵KEY3接地，STM32單片機9的PC14端、PC15端并聯(lián)著晶振Y1，晶振Y1的兩端分別通過電容C1、C2接地，STM32單片機9的PF9端、PF10端分別通過電阻R1、R2與LED1指示燈、LED2指示燈的陽極連接，STM32單片機9的Vcap_1端、Vcap_2端分別通過電容C3、C4接地；+5V電源通過電容C7濾波后并聯(lián)在LM1117集成穩(wěn)壓器10的3腳和1腳，LM1117集成穩(wěn)壓器10的1腳和2腳間通過依次并聯(lián)電容C8、C9后與STM32單片機9的VDD端連接，STM32單片機9的VDD端通過電阻R4與其VDDA端連接，STM32單片機9的VDDA端和VSSA端依次并聯(lián)著電容C11、C10；STM32單片機9的RESET端通過電阻R5同時與其VDD端和按鍵KEY0的一端連接，按鍵KEY0的另一端接地，按鍵KEY0的兩端依次并聯(lián)著電容C12、電阻R6，STM32單片機9的PDR_ON端依次通過電阻R7、R6接地；STM32單片機9的PH0_OSC_IN端和PH0_OSC_OUT端依次并聯(lián)著晶振Y2、電阻R3，且兩端依次通過電容C5、C6接地；

所述網絡通信模塊7包括LAN8720A芯片11、RJ45以太網接口12、電阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、電容C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、晶振Y3，從而實現(xiàn)網絡通信功能；STM32單片機9的PA2端通過電阻R8與LAN8720A芯片11的12腳連接，STM32單片機9的PC1端、PG13端、PG14端、PG11端、PC4端、PC5端、PA7端、PA1端依次與LAN8720A芯片11的13腳、17腳、18腳、16腳、8腳、7腳、11腳、14腳連接；LAN8720A芯片11的15腳和24腳依次通過電阻R9、R10接地，STM32單片機9的VDD端通過并聯(lián)電容C24后與電感L的一端連接，電感L的另一端通過并聯(lián)電容C25后RJ45以太網接口12的4腳、5腳及LAN8720A芯片11的19腳和1腳連接，同時分別通過電阻R11、R12、R13、R14與LAN8720A芯片11的21腳、20腳、23腳、22腳連接，LAN8720A芯片11的2腳、3腳、19腳、1腳、9腳分別通過電阻R15、R16、電容C13、C26、C14接地，電容C15、C16并聯(lián)后與LAN8720A芯片11的6腳連接，LAN8720A芯片11的4腳通過并聯(lián)電容C18濾波后依次通過晶振Y3、電阻R17與其5腳連接，晶振Y3和電阻R17的連接端通過電容C17接地；LAN8720A芯片11的21腳、20腳、23腳、22腳、2腳、3腳依次連接著RJ45以太網接口12的1腳、2腳、3腳、6腳、9腳、12腳，RJ45以太網接口12的1腳、2腳、3腳、6腳、4腳、11腳、10腳分別通過電容C19、C20、C21、C22、C23、電阻R18、R19接地，RJ45以太網接口12的13腳、14腳、8腳接地。

本發(fā)明的工作原理是：

接通電源，連接網絡后，系統(tǒng)進行初始化，按下按鍵KEY0對系統(tǒng)進行復位，通過按鍵模塊設定環(huán)境允許的分貝值，麥克風采集環(huán)境聲音，并將采集到的聲音信號通過A/D轉換后送給單片機內部，并在液晶顯示屏上顯示該時刻聲音的分貝值，單片機內部將檢測到的聲音分貝值與通過按鍵模塊設定的分貝值進行比較，當檢測值大于預設值時，單片機輸出控制信號給LED1指示燈和LED2指示燈，LED1指示燈和LED2指示燈交替閃爍10秒提示違反者，麥克風繼續(xù)對環(huán)境聲音進行采集，若此時檢測值仍大于預設值時，單片機發(fā)出控制信號給攝像頭模塊，打開攝像頭開始拍照，并在液晶顯示屏上顯示該照片，同時，通過TCP/IP協(xié)議將采集到的照片發(fā)送到管理者的PC機上；若LED指示燈閃爍提示后，檢測值小于預設值，單片機發(fā)出控制信號給攝像頭模塊，攝像頭不工作。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供一種實時監(jiān)控聲音分貝的嵌入式系統(tǒng)，以STM32單片機為控制核心，對靜音區(qū)域的聲音分貝進行實時監(jiān)控，通過兩顆LED指示燈交替閃爍的方式對違反者進行提示，且通過拍照并公示的方式對違反者進行警告，采集到的違反者的照片通過網絡傳輸?shù)姆绞缴蟼鞯焦芾碚叩腜C機上，方便管理者對違反者作出處罰；同時，結構簡單，方便操作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電路原理框圖；

圖2是單片機最小系統(tǒng)原理示意圖；

圖3是網絡通信模塊原理示意圖；

圖4是本發(fā)明工作流程圖；

圖1～圖4中各標號：1-單片機，2-麥克風，3-攝像頭模塊，4-按鍵模塊，5- 液晶顯示屏， 6-LED指示燈，7- 網絡通信模塊，8-PC機，9-STM32單片機，10-LM1117集成穩(wěn)壓器，11-LAN8720A芯片，12-RJ45以太網接口，C1～C26-電容，R1～R19-電阻，LED1～LED2 -LED指示燈，Y1～Y3-晶振，L-電感，KEY0～KEY3-按鍵。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1：如圖1所示，一種實時監(jiān)控聲音分貝的嵌入式系統(tǒng)，包括單片機1、麥克風2、攝像頭模塊3、按鍵模塊4、液晶顯示屏5、LED指示燈6、網絡通信模塊7和PC機8；所述麥克風2與單片機1的A/D采樣口連接，攝像頭模塊3、按鍵模塊4、液晶顯示屏5、LED指示燈6連接在單片機1的I/O接口，網絡通信模塊7連接在單片機1的RMII接口，網絡通信模塊7通過TCP/IP協(xié)議將采集到的照片傳送給PC機8；

麥克風2將采集到的聲音信號通過A/D轉換后送給單片機1內部，單片機1通過與按鍵模塊2設定的分貝值進行比較判斷，并將其聲音的分貝值在液晶顯示屏5上顯示，單片機1發(fā)出控制信號控制LED指示燈6閃爍及攝像頭拍照，液晶顯示屏5顯示采集到的照片，并通過網絡通信上傳到PC機8保存。

實施例2：如圖2～3所示，一種實時監(jiān)控聲音分貝的嵌入式系統(tǒng)，包括單片機1、麥克風2、攝像頭模塊3、按鍵模塊4、液晶顯示屏5、LED指示燈6、網絡通信模塊7和PC機8；麥克風2將采集到的聲音信號通過A/D轉換后送給單片機1內部，單片機1通過與按鍵模塊2設定的分貝值進行比較判斷，并將其聲音的分貝值在液晶顯示屏5上顯示，單片機1發(fā)出控制信號控制LED指示燈6閃爍及攝像頭拍照，液晶顯示屏5顯示采集到的照片，并通過網絡通信上傳到PC機8保存；

所述單片機1包含STM32單片機最小系統(tǒng)及其I/O接口，STM32單片機最小系統(tǒng)包括STM32單片機9、LM1117集成穩(wěn)壓器10、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、晶振Y1、Y2，所述按鍵模塊4包括按鍵KEY0、KEY1、KEY2、KEY3，所述LED指示燈6包括LED指示燈1、LED指示燈2；其中STM32單片機9的PE2端、PE3端、PE4端依次通過按鍵KEY1、按鍵KEY2、按鍵KEY3接地，STM32單片機9的PC14端、PC15端與晶振Y1并聯(lián)，晶振Y1的兩端分別通過電容C1、C2接地，STM32單片機9的PF9端、PF10端分別通過電阻R1、R2與LED指示燈1、LED指示燈2的陽極連接，STM32單片機9的Vcap_1端、Vcap_2端分別通過電容C3、C4接地；+5V電源通過電容C7濾波后并聯(lián)在LM1117集成穩(wěn)壓器10的3腳和1腳，LM1117集成穩(wěn)壓器10的1腳和2腳間并聯(lián)有電容C8、C9再與STM32單片機9的VDD端連接，STM32單片機9的VDD端通過電阻R4與VDDA端連接，STM32單片機9的VDDA端和VSSA端之間并聯(lián)著電容C11、C10；STM32單片機9的RESET端通過電阻R5同時與VDD端和按鍵KEY0的一端連接，按鍵KEY0的另一端接地，按鍵KEY0的兩端依次并聯(lián)著電容C12、電阻R6，STM32單片機9的PDR_ON端依次通過電阻R7、R6接地；STM32單片機9的PH0_OSC_IN端和PH0_OSC_OUT端之間依次并聯(lián)著晶振Y2、電阻R3，且兩端依次通過電容C5、C6接地；

所述網絡通信模塊7包括LAN8720A芯片11、RJ45以太網接口12、電阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、電容C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、晶振Y3，從而實現(xiàn)網絡通信功能；STM32單片機9的PA2端通過電阻R8與LAN8720A芯片11的12腳連接，STM32單片機9的PC1端、PG13端、PG14端、PG11端、PC4端、PC5端、PA7端、PA1端依次與LAN8720A芯片11的13腳、17腳、18腳、16腳、8腳、7腳、11腳、14腳連接；LAN8720A芯片11的15腳和24腳依次通過電阻R9、R10接地，STM32單片機9的VDD端通過并聯(lián)電容C24后與電感L的一端連接，電感L的另一端通過并聯(lián)電容C25后RJ45以太網接口12的4腳、5腳及LAN8720A芯片11的19腳和1腳連接，同時分別通過電阻R11、R12、R13、R14與LAN8720A芯片11的21腳、20腳、23腳、22腳連接，LAN8720A芯片11的2腳、3腳、19腳、1腳、9腳分別通過電阻R15、R16、電容C13、C26、C14接地，電容C15、C16并聯(lián)后與LAN8720A芯片11的6腳連接，LAN8720A芯片11的4腳通過并聯(lián)電容C18濾波后依次通過晶振Y3、電阻R17與其5腳連接，晶振Y3和電阻R17的連接端通過電容C17接地；LAN8720A芯片11的21腳、20腳、23腳、22腳、2腳、3腳依次連接著RJ45以太網接口12的1腳、2腳、3腳、6腳、9腳、12腳，RJ45以太網接口12的1腳、2腳、3腳、6腳、4腳、11腳、10腳分別通過電容C19、C20、C21、C22、C23、電阻R18、R19接地，RJ45以太網接口12的13腳、14腳、8腳接地；

如圖4所示，接通電源后，系統(tǒng)初始化，麥克風采集環(huán)境聲音，并將采集到的聲音信號通過A/D轉換后送給單片機內部，并在液晶顯示屏上顯示該時刻聲音的分貝值，單片機內部將檢測到的聲音分貝值與通過按鍵模塊設定的分貝值進行比較，當檢測值大于預設值時，單片機輸出控制信號給LED1指示燈和LED2指示燈，LED1指示燈和LED2指示燈交替閃爍10秒提示違反者，麥克風繼續(xù)對環(huán)境聲音進行采集，若此時檢測值仍大于預設值時，單片機發(fā)出控制信號給攝像頭模塊，打開攝像頭開始拍照，并在液晶顯示屏上顯示該照片，同時，通過TCP/IP協(xié)議將采集到的照片發(fā)送到管理者的PC機上；若LED指示燈閃爍提示后，檢測值小于預設值，單片機發(fā)出控制信號給攝像頭模塊，攝像頭不工作。

上面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。