Pic 16f877 Mikrodenetleyicisi ile Ses Basınç Seviyesi Ölçeri Tasarımı

Abstract

IV PIC 16F877 MİKRODENETLEYİCİSİ İLE SES BASINÇ SEVİYESİ ÖLÇERİ TASARIMI ÖZET Ses Basınç Seviyesi Ölçeri (SBS Ölçeri) uygulaması, mikrofon vasıtasıyla ses basıncının elde edilmesi, PIC (Peripheral Interface Controller-Çevresel Arabirim Denetleyicisi), Analog/Sayısal Çevirici konularını içeren geniş kapsamlı bir uygulamadır. SBS Ölçerinin en önemli birimi PIC mikrodenetleyicisidir. İçine yüklenen program vasıtasıyla girişindeki analog gerilimi sayısala çevirir, üzerinde matematiksel işlemler yapar ve elde ettiği sonucu LCD (Liquid Crystal Display-Sıvı Kristal Gösterge) göstergeye yazdırır. İç yapısında Analog/Sayısal Çevirici bulunmasından dolayı PICÎ6F877 seçilmiştir. SBS Ölçeri devresi mikrofon, yükselteç, Etkin Değer/DC dönüştürücüsü, PIC16F877 ve LCD olmak üzere beş kattan oluşmaktadır. Öncelikle girişindeki elektret mikrofon tarafından, dış ortamda bulunan ses basıncının seviyesiyle orantılı, dalgalı bir gerilim üretilir. Ardından yükselteç katoda kuvvetlendirilir ve AD636 yongasmda, sinyalin etkin değeri kadar bir doğru gerilim elde edüiı. Gerilim PIC16F877 mikrodenetleyicisinin Analog/Sayısal çevrim birimine ulaştığında, çevirici tarafından 10 bit çözünürlükte, 0 ile 1023 arasında adım sayısı değeri üretilir. Bu noktadan sonra PİC'e yüklenmiş olan program devreye girer, adım sayısı gerilime çevrilir, ses basınç seviyesi formülü uygulanır ve sonuç LCD göstergeye yazdırılır. SBS Ölçerinin ölçme aralığı 40-120 dB, frekans aralığı ise 200 Hz ile 20 kHz'dir. Elde edilen ses basınç seviyesi değeri, LCD göstergede üç tamsayı bir ondalıklı hane olmak üzere toplam dört hanede O.ldB basamaklı biçimde yazılır. DT- 8850 (Standartları: IEC651 tip 2, ANSI S 1.4 tip2) profesyonel ses seviyesi ölçeri ile karşılaştırmalı ölçümlerinde en düşük 0.002 en yüksek 0.02 bağıl hata gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Mikrodenetleyici, PIC16F877, Anaîog-Sayısai Çevirici, Ses Basınç Seviyesi ÖlçeriSOUND PRESSURE LEVEL METER DESIGN WITH PIC16F877 MICROCONTROLLER ABSTRACT Sound pressure level (SPL) measurement covers wide range of topics, including PIC (Peripheral Interface Controller) and analogue/digital (A/D) conversion. At the heart of the SPL meter designed is a PIC16F877 microcontroller. With the software program, this unit performs A/D conversion on the signal applied to its analogue input, carries out necessary calculations on the digitised data and writes the measurement result on an LCD (Liquid Crystal Display). PIC16F877 was preferred for this application as it had a built-in A/D converter. SPL meter circuit consists of five main levels, including a microphone, amplifier, RMS/DC converter, the PIC16F877 and LCD. The electret microphone outputs a voltage wave proportional to sound pressure level in the environment. Microphone output is amplified in the amplifier stage and subsequently RMS/DC converted by an AD636 chip. The signal is fed to the A/D input of the PIC. The software loaded onto the PIC calculates corresponding voltage level and sound pressure level and writes the result on the LCD display. The SPL meter has a dynamic range of 80 dB and allows measurements within 200Hz-20kHz band. Sound pressure level is displayed with a 0. 1 dB resolution. In order to asses performance of the SPL meter, readings of the SPL meter and that of a professional sound level meter DT-8850 (TEC651 type 2, ANSI 51.4 type 2 standards) were compared for varying sound pressure levels. It was seen that relative error between the two is within the range of 0.002-0.02. Keywords: Microcontroller, PIC16F877, Analogue-to-digital converter* Sound pressure level meter.