窗用阻尼式抗噪声闭环控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于居室窗户除噪领域。
【背景技术】
[0002]居室经常出现外部环境的噪声干扰的情况。这些噪声多是由窗户传入的，是由外部噪声作用于的窗户玻璃，使其振动产生的室内噪声。所以，降低居室窗户噪声的一种主要方法是减少窗户因外部噪声而引起的振动。
[0003]科学实验证明:压电陶瓷材料具有逆压电效应，参见图1。当在压电材料上加电时，压电陶瓷材料上会有型变，就是逆压电效应，电压产生型变，这就产生了压电致动器。
【发明内容】
[0004]本发明是为了解决现有噪声多是由窗户传入居室，无法减少噪声通过玻璃传入室内的问题，本发明提供了一种窗用阻尼式抗噪声闭环控制装置。
[0005]窗用阻尼式抗噪声闭环控制装置，它包括微型话筒、控制器和压电陶瓷片；
[0006]压电陶瓷片粘贴在玻璃表面，
[0007]所述的微型话筒置于室内，且微型话筒用于采集窗户玻璃因噪声引起的振动，并将该振动信号送至控制器，所述的控制器用于驱动压电陶瓷片，压电陶瓷片的形变方向为沿平行于玻璃表面的方向，
[0008]所述的控制器包括控制单元和驱动单元，
[0009]其中，控制单元用于采集微型话筒发送的信号，并将该信号作为振动信号与噪声容忍值作差，获得差值；
[0010]还用于根据所述差值获得压电陶瓷片的驱动电压，并根据该驱动电压产生相应占空比的PWM驱动信号输出给驱动单元；
[0011]驱动单元用于发送驱动信号给压电陶瓷片。
[0012]所述的控制单元采用单片机实现，所述单片机型号为C8051F120型单片机，驱动单元包括场效应管、电感和电容C ;
[0013]所述的C8051F120型单片机的管脚ΑΙΝ0.0与微型话筒的数据信号输出端连接，C8051F120型单片机的管脚COM同时与微型话筒接地端、场效应管的源极、电容C的一端和压电陶瓷片的一个电极同时连接电源地GND ;
[0014]所述的C8051F120型单片机的管脚Ρ3.0与场效应管的栅极连接，场效应管的漏极同时与电感的一端、电容C的另一端和压电陶瓷片的另一个电极连接，
[0015]电感的另一端与+5V电源连接。
[0016]所述控制单元内部嵌入有控制模块，该控制模块的信号处理过程为:
[0017]步骤一:系统初始化:关闭看门狗，设置中断优先级，设置使用内部晶振或外部晶振，设置管脚Ρ3.0,设置定时器I为PWM工作方式，设置交叉开关使定时器I从管脚Ρ3.0输出，使管脚ΑΙΝ0.0为单端输入方式，用以接收微型话筒发送的信号，设置噪声容忍值ES，设置每次调节的电压值EM，执行步骤二 ；
[0018]步骤二:从管脚ΑΙΝ0.0读取微型话筒输出的数据信号VIN1，执行步骤三；
[0019]步骤三:判断噪声容忍值ES是否大于数据信号VIN1，判断结果为是，执行步骤五，判断结果为否，执行步骤四；
[0020]步骤四:将压电陶瓷片的驱动电压值增加ΕΜ，根据增加后的驱动电压值调整管脚Ρ3.0输出的PWM信号的占空比，执行步骤五；
[0021]步骤五:判断是否接收结束命令，判断结果为是，结束本次控制，判断结果为否，执行步骤二。
[0022]原理分析:用微型话筒来检测窗户玻璃的噪声引起的振动，通过微处理器所执行的控制过程，控制产生压电材料的逆压电效应来产生顶住窗户玻璃的力阻止窗户玻璃的噪声引起的振动，以此减少和抑制窗户传递的噪声。
[0023]本发明带来的有益效果是，通过压电材料的逆压电效应来产生顶住窗户玻璃的力阻止窗户玻璃的噪声引起的振动，以此减少和抑制窗户传递的噪声，使由室外传入室内的噪声减少了 60%以上，净化了室内的环境。
【附图说明】
[0024]图1为【背景技术】中压电陶瓷材料逆压电效应的原理示意图；
[0025]图2为本发明所述的窗用阻尼式抗噪声闭环控制装置的原理示意图；其中，附图标记4表示玻璃，附图标记5表示窗户框；
[0026]图3为压电陶瓷片与玻璃的位置关系示意图；
[0027]图4为控制器对信号处理过程的原理示意图；
[0028]图5为【具体实施方式】二所述的窗用阻尼式抗噪声闭环控制装置的电路连接图；
[0029]图6为【具体实施方式】三中控制单元内部嵌入的控制模块对信号进行处理的流程图。
【具体实施方式】
[0030]【具体实施方式】一:参见图2、3和4说明本实施方式，本实施方式所述的窗用阻尼式抗噪声闭环控制装置，它包括微型话筒1、控制器2和压电陶瓷片3 ;
[0031]压电陶瓷片3粘贴在玻璃表面，
[0032]所述的微型话筒I置于室内，且微型话筒I用于采集窗户玻璃因噪声引起的振动，并将该振动信号送至控制器2，所述的控制器2用于驱动压电陶瓷片3，压电陶瓷片3的形变方向为沿平行于玻璃表面的方向，
[0033]所述的控制器2包括控制单元和驱动单元，
[0034]其中，控制单元用于采集微型话筒I发送的信号，并将该信号作为振动信号与噪声容忍值作差，获得差值；
[0035]还用于根据所述差值获得压电陶瓷片3的驱动电压，并根据该驱动电压产生相应占空比的PWM驱动信号输出给驱动单元；
[0036]驱动单元用于发送驱动信号给压电陶瓷片3。
[0037]本实施方式，压电陶瓷片3的形变带动玻璃形变，来增强玻璃的阻尼，压电陶瓷片3的形变带动玻璃形变，玻璃处于拉伸状态，形变后的璃增强玻璃的阻尼，减少了该块玻璃的震汤。
[0038]用微型话筒来检测窗户玻璃的噪声引起的振动，通过微处理器所执行的控制过程，控制产生压电材料的逆压电效应来产生顶住窗户玻璃的力阻止窗户玻璃的噪声引起的振动，以此减少和抑制窗户传递的噪声。
[0039]压电陶瓷片3的长度与玻璃的长度比例为1:1500到1:1000之间。
[0040]【具体实施方式】二:参见图5