完整解决方案大奉送：实时噪声频谱仪的系统实现，包括软硬件设计方案

频谱图的显示以及良 好的用户界面；

(4)、传感器：麦克风，用于噪声现场的声音信号采集；

(5)、SD读卡器：外接SD卡，实现采集数据的存储和回放；

(6)、JTAG接口：USB设备接口及嵌入式主机控制器：用于固件程序的调试；

(7)、扩展网络通信功能，实现基于Wi-Fi的无线设备控制。

调试工具：AVR Dragon 系统调试器，支持SPI,JTAG接口调试，用于系统的软件代码调试。

2、软件平台：

(1)、 Windows XP操作系统。

(2)、 AVRStudio5.0 : 开发和调试嵌入式AVR应用的的集成开发环境，用于创建、编译和调试基于AVR微控制器的软件代码，并支持直接将代码下载到板上的Flash中。

3.3系统软件架构

1、系统软件构架图：

图2 系统软件构架

2、系统软件模块：

(1)、数据采集模块：通过控制TLV320AIC23B音频编解码芯片从麦克风或者直接LINE_IN 的方式采集音频数据。

(2)、数据访问模块：通过文件系统读取SD卡上存储的数据；

(3)、界面显示模块：彩色LCD屏显示开机界面，或者显示测量数据。

(4)、数字信号处理模块：运用AT32UC3A0512微控制器完成FIR数字滤波，FFT频谱计算以 及噪声相关参数计算，输出运算结果；

(5)、keyboard:触控键盘输入；

(6)、WiFi:接收无线控制信号，用于设备的无线控制操作；

(7)、噪声频谱仪主程序：整个系统的框架程序，完成各个任务的调度。

(8)、LwIP：完成WiFi网络通讯功能，进行设备的无线控制。

(9)、文件系统：用于SD卡的数据存储、读写访问管理。

(10)、设备驱动：板上各个硬件设备的驱动程序，提供相应设备的访问接口。

3.4 系统软件流程

1、软件流程图：

图3 程序运行流程图

2、软件流程：

(1)、系统各个模块的初始化；进入步骤（2）；

(2)、根据显示缓存内容，进行屏幕显示，进入步骤（3）；

(3)、进行键盘输入扫描并查询WiFi消息接收状态，如果收到输入消息则进行消息解析，并设置相应的操作命令字和系统状态，进入步骤（4）。

(4)、根据操作命令字和系统状态判断是否开始测量，如果开始测量，则进入步骤（5），否则返回步骤（2）；

(5)、使用板上的音频编解码芯片对连续噪声信号经行一定频率的采样，转换成离散的噪声信号数据；然后进入步骤（6）；

(6)、对离散噪声信号数据进行FIR数字滤波，滤除高频信号分量；然后进入步骤（7）；

(7)、对滤波后的信号数据进行FFT运算，得到音频信号的各个频率分量数据；然后进入步骤（8）；

(8)、根据计算出的频率域的数据，计算噪声信号的相关参数，如声压级别，声压级峰值，等效连续声压值等；然后进入步骤（9）；

(9)、若之前设置需要存储数据，则将相关数据通过板上的SD卡插槽存储到SD卡中，以备后续回放、分析使用；然后返回步骤（2）。

3.5 系统预计实现结果

该系统既能通过音频数据输入接口直接输入噪声信号数据，也能在噪声现场使用麦克风进行声音信号的采集；系统对采集的数据进行实时处理，得到音频信号的波形图、频谱图以及相关参数，并在设备的彩色显示屏上实时显示或者将采集的数据及测量结果存储在SD卡中，以用于数据存储、回放功能。系统既可以直接在设备上进行手动按键操作，也可以用Wi-Fi无线网络接口进行远程设备控制，以实现无人环境的噪声测量。