一种空调电控板蜂鸣器发声检测电路的制作方法

本实用新型涉及空调设备检测技术领域，尤其涉及一种空调电控板蜂鸣器发声检测电路。

背景技术：

空调电控板在生产加工好以后，需要对空调电控板进行通电以检测其性能和其他各项功能是否能够符合客户要求。在检测过程中其中有一项需要判定电控板上蜂鸣器元件发声是否正常，目前检测方式采用人工用耳朵听蜂鸣器是否发音正常。主要缺点：人工听发声容易产生漏判，容易被环境噪音干扰，不同的人听到的蜂鸣器发音没有一个标准的定量。

据此，目前急需一种不易漏判、客观的空调电控板蜂鸣器发声检测电路。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种不易漏判、客观的空调电控板蜂鸣器发声检测电路。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种空调电控板蜂鸣器发声检测电路，包括依次连接的驻集体麦克风采样和滤波电路、硬件运放算放大器、mcu；所述驻集体麦克风采样和滤波电路放置于蜂鸣器附近用于捕获蜂鸣器工作时发出的频率和震幅；所述硬件运放算放大器与驻集体麦克风采样和滤波电路连接用于对收集的波形进行放大处理；所述mcu上设有ad转换单元用于将放大的波形转换为数字信号；所述mcu接收ad转换单元的信号并通过引脚控制继电器吸合来判断蜂鸣器发声是否正常。

作为本实用新型的优选方式之一，所述驻集体麦克风采样和滤波电路包括vcc5v、r16、r10、r9、c4、c2、r14、mic拾音器、c9、c7、r7、r5、r3，所述vcc5v、r16、r10、r9、c4、c2依次串联连接，所述r14与mic拾音器、c9、c7与r7、r5、r3的一端依次并联在r16与r10之间、r10与r9之间、r9与c4之间、c4与c2之间、c2的末端，另一端均接地，其中mic拾音器的2引脚接地。

作为本实用新型的优选方式之一，所述r10，c9，r9，c7，r7，c4，r5，c2，r3构成一个二阶无源pi型带通滤波器对波形进行滤波使得只有满足4khz的频率才能通过，达到滤除环境噪音的干扰。

作为本实用新型的优选方式之一，所述硬件运放算放大器为lm358集成运放芯片构成的比例放大电路。

作为本实用新型的优选方式之一，所述驻集体麦克风采样和滤波电路放置在靠近蜂鸣器的固定位置来捕获蜂鸣器工作时发出的频率和震幅。

作为本实用新型的优选方式之一，所述mcu的具体型号为stm32f103c8t6。

本实用新型相比现有技术的优点在于：本实用新型的检测方法通过放置检测电路在靠近蜂鸣器的固定位置来捕获蜂鸣器工作时发出的频率和震幅通过转换成模拟电压信号后使用微处理单元自动判定蜂鸣器工作是否正常并通过继电器给出数字量信号，解决了人工听发声容易产生漏判，容易被环境噪音干扰的缺陷。

附图说明

图1是实施例中的空调电控板蜂鸣器发声检测电路的结构示意图；

图2是实施例中的组合波形图；

图3是实施例中的纯声的数学函数模型波形图；

图4是实施例中的组合声音数学函数模型波形图；

图5是实施例中的整体检测电路原理示意图一；

图6是实施例中的整体检测电路原理示意图二；

图7是实施例中的驻集体麦克风采样和滤波电路示意图；

图8是实施例中的二阶无源pi型带通滤波器的幅频、相频特性函数图像；

图9是实施例中使用波特仪实测二阶带通滤波器对中心通过频率4khz有-5分贝的阻碍图；

图10是实施例中lm358集成运放芯片构成比例放大电路图；

图11是实施例中电路板pcb示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

本实用新型的设计原理：

通过分析音频的频谱可以得到音频的组成：包含以下几点(震幅,频率,谐波)，一段音频是有很多条不同频率不同震幅的正弦信号叠加起来的一个组合波形如图2；

一个纯声的数学函数模型是y＝asinωx波形如图3；

而自然界人耳听到的声音都是由多种波形组合而来的所以这种声的数学函数模型是y＝sinx+1/2*sin2x+1/3*sin3x+1/4*sin4x+…；如图4所示；

空调电控板产品上的蜂鸣器其工作原理是通过单片机给出固定4k频率的方波来驱动蜂鸣器发声。

通过以上分析得出蜂鸣器发声时将会得到一段叠加的音频信号其数学函数模型为y＝sinx+1/2*sin2x+1/3*sin3x+1/4*sin4x+…，根据傅里叶级数的原理，周期函数都可以展开为常数与一组具有共同周期的正弦函数和余弦函数之和；具体分析过程为：

其中ω＝2π/t；

n＝0，1，2，3，…；

n＝1，2，3，4，…；

在间断点处，下式成立：

a0/2为信号f(t)的直流分量；

令

c1为基波幅值，cn为n次谐波的幅值；c1有时也称一次谐波的幅值；a0/2有时也称0次谐波的幅值。

由以上可知通过引入傅里叶变换得到如下结果对于任意一个复合周期振动函数y(t)按傅氏级数分解表示为：一个直流分量，一个基波，一次谐波，二次谐波，三次谐波，高次谐波。

实施例1

基于以上设计原理与思路：参见图1：本实施例的一种空调电控板蜂鸣器发声检测电路，包括依次连接的驻集体麦克风采样和滤波电路、硬件运放算放大器、mcu；所述驻集体麦克风采样和滤波电路放置于蜂鸣器附近用于捕获蜂鸣器工作时发出的频率和震幅；所述硬件运放算放大器与驻集体麦克风采样和滤波电路连接用于对收集的波形进行放大处理；所述mcu上设有ad转换单元用于将放大的波形转换为数字信号；所述mcu接收ad转换单元的信号并通过引脚控制继电器吸合来判断蜂鸣器发声是否正常。本实施例的工作原理为：通过使用驻集体麦克风采样和滤波电路，麦克风采样音频信号然后使用二阶无源带通滤波器滤除高次谐波得到通频的基波，再通过硬件运放算放大器，放大采样滤波后的波形，在把波形输入微处理器的ad转换单元实时转换成数字量信号并且记录最大的分量值，在单位时间内使用最大的分量值和预设的数值进行比较，满足条件mcu通过引脚控制继电器吸合，不满足条件则继电器不动作，从而判断蜂鸣器发声是否正常。具体电路原理图如图5-6。

本实施例的检测电路通过放置检测电路在靠近蜂鸣器的固定位置来捕获蜂鸣器工作时发出的频率和震幅通过转换成模拟电压信号后使用微处理单元自动判定蜂鸣器工作是否正常并通过继电器给出数字量信号，解决了人工听发声容易产生漏判，容易被环境噪音干扰的缺陷。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，主要不同之处在于，如图7：所述驻集体麦克风采样和滤波电路包括vcc5v、r16、r10、r9、c4、c2、r14、mic拾音器、c9、c7、r7、r5、r3，所述vcc5v、r16、r10、r9、c4、c2依次串联连接，所述r14与mic拾音器、c9、c7与r7、r5、r3的一端依次并联在r16与r10之间、r10与r9之间、r9与c4之间、c4与c2之间、c2的末端，另一端均接地，其中mic拾音器的2引脚接地；

本实施例当5v电压流过r16和r14时在a点产生一个固定的电位，当外界音频变换时mic拾音器受到声波的震动mic的内组发生改变时a点的电压产生变化，当音频发声连续变化时候a点电压也随之发送连续的变换，从数学的角度看就是一个复合叠加的正弦函数。由于我们蜂鸣器采用固定的频率来发声，因此我们只需要4k的基波，而此时a点的频率是一个复合叠加的波形因此电路在a点电位到b点电位引入了r10，c9，r9，c7，r7，c4，r5，c2，r3构成一个二阶无源pi型带通滤波器对对a点的波形进行滤波使得只有满足4khz的频率才能通过，达到滤除环境噪音的干扰。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，主要不同之处在于，所述硬件运放算放大器为lm358集成运放芯片构成的比例放大电路，所述驻集体麦克风采样和滤波电路放置在靠近蜂鸣器的固定位置来捕获蜂鸣器工作时发出的频率和震幅，mcu的具体型号为stm32f103c8t6；本实施例通过放大电路、靠近蜂鸣器减少判断的干扰性，提高检测的准确度。

本实用新型的可行性证明：本实用新型通过二阶无源pi型带通滤波器对a点的波形进行滤波使得只有满足4khz的频率才能通过，达到滤除环境噪音的干扰；其幅频、相频特性函数图像如图8，中心通过频率计算公式为:再使用波特仪实测二阶带通滤波器对中心通过频率4khz有-5分贝的阻碍如图9；信号通过带通滤波器到达b点后进入运算放大器对信号进行放大，然后在把信号输入到微处理器的ad转换模块中把模拟信号转换成数字量信号。运算放大电路如图10使用lm358集成运放芯片构成比例放大电路。mcu_ad＝(1+r8/r17)sourcein，电压在由b电到运算放大电路放大后进入mcu中和设定好的值做比较；然后由mcu做逻辑控制继电器动作，电路板pcb如图11所示。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。