建大仁科板載噪聲模塊噪聲監測
建大仁科板載噪聲模塊噪聲監測
1. 產品介紹
1.1產品概述
RT-ZS-BZ-*板載噪聲模塊,主要按國家標準 GB/T 3785.1-2010《電聲學 聲級計
第 1 部分:規范》和標準 IEC 61672-1:2002 對 2 級 X 類聲級計的要求設計,主要用于環境噪聲、交通噪聲、作業場所噪聲、建筑施工噪聲和社會生活噪聲等各類噪聲的現場實時測量。有此款模塊,客戶不需要再為復雜的噪聲信號處理而煩惱,可專注于擅長的領域,更快速的為客戶創造價值。
1.2功能特點
- PCB板載安裝方式。
- 30~120dBA寬量程、20~12.5KHz寬頻率測量。
- 采用高性能預極化背極駐極體電容傳聲器,動態范圍寬、性能穩定。
- 輸出接口TTL或RS-485出廠可選。
- 具有慢速和快速測量兩種模式,滿足不同的客戶的要求。
- 供電電源4.5V~5.5VDC、10~28VDC可選。
1.3主要技術指標
工作電壓 | 4.5~5.5V(默認) 10~28V(可選) | ||
功耗 | 18.9mA@5V 31.0mA@12V 27.8mA@24V | ||
變送器電路工作溫度 | -20℃~+60℃,0%RH~80%RH | ||
輸出信號 | UART(TTL) | 輸出電壓:0~3.3V 輸入電壓:0~3.3V兼容5V | |
RS-485 | ModBus-RTU通信協議 | ||
模擬量輸出 | 輸出電壓:0~3V對應30~120dB | ||
UART或RS-485通信參數 | 9600 N 8 1 | ||
測量范圍 | 30dB~120dB | ||
頻率計權 | A計權 | ||
頻率響應范圍 | 20Hz~12.5kHz | ||
響應時間 | 快速模式 | 500ms | |
慢速模式 | 1.5S | ||
穩定性 | 使用周期內小于2% | ||
參考校準點 | 94dB及114dB校準,基準聲壓20uPa,頻率1kHZ |
1.4產品選型
RT- | 公司代號 | ||||
ZS- | 噪聲模塊 | ||||
BZ- | PCB安裝方式 | ||||
TTL- | UART(TTL)輸出 | ||||
485- | 485輸出 | ||||
05 | 供電電壓為4.5~5.5V | ||||
12 | 供電電壓為10~28V |
2. 硬件說明
2.1 設備定義
序號 | 名稱 | 說明 | |
1 | 聲音探頭 | 內含駐極體麥克風、塑料護套、防塵棉 | |
2 | 模式選擇端子 | 跳線帽短接則為fast模式,噪聲更新時間為500ms;不短接則為slow模式,噪聲更新時間為1.5S | |
3 | 運行指示燈 | 運行指示燈,1S閃爍一次 | |
4 | 管腳序號 | 名稱 | 說明 |
1 | 10-28V | 10-28V電源輸入 | |
2 | +5V | 5V電源輸入 | |
3 | TXD/A | 串口數據發送(輸出電壓0~3.3V) 485-A線 | |
4 | RXD/B | 串口數據接收(輸入電壓0~3.3V 容忍5V輸入) 485-B線 | |
5 | AO | 模擬量信號輸出0~3V | |
6 | GND | 電源負極 |
2.2 設備尺寸
注:聲音探頭引線長度10cm,若要夾住聲音探頭推薦面板開孔尺寸為φ13mm。
2.3 模塊PCB封裝
尺寸圖如下:
Altium Designer封裝文件請下載資料包。
3. 設備通信
3.1 通訊基本參數
UART接口或485接口均采用ModBus-RTU協議通信,默認通信通信參數:
波特率:2400、4800、9600(默認9600)
數據位:8位 奇偶校驗方式:無校驗 停止位長度:1位
設備ModBus通信地址為1。
3.2 數據幀格式定義
采用Modbus-RTU 通訊規約,格式如下:
初始結構 ≥4 字節的時間
地址碼 = 1 字節
功能碼 = 1 字節
數據區 = N 字節
錯誤校驗 = 16 位CRC 碼
結束結構 ≥4 字節的時間
地址碼:默認01。
功能碼:主機所發指令功能指示,本模塊只用到功能碼0x03(讀取寄存器數據)。
數據區:數據區是具體通訊數據,注意16bits數據高字節在前!
CRC碼:二字節的校驗碼。
主機問詢幀結構:
地址碼 | 功能碼 | 寄存器起始地址 | 寄存器長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
1字節 | 1字節 | 2字節 | 2字節 | 1字節 | 1字節 |
模塊應答幀結構:
地址碼 | 功能碼 | 有效字節數 | 數據一區 | 第二數據區 | 第N數據區 | 校驗碼 |
1字節 | 1字節 | 1字節 | 2字節 | 2字節 | 2字節 | 2字節 |
3.3 寄存器地址
寄存器地址 | PLC或組態地址 | 內容 | 操作 |
0000 H | 40001 | 瞬時噪聲值 上傳數據為真實值的10倍 | 只讀 |
07D0 H | 42001 | 設備地址 1~255(出廠默認1) | 讀寫 |
07D1H | 42002 | 設備波特率 0代表2400 1代表4800 2代表9600 | 讀寫 |
3.4 通訊協議示例以及解釋
3.4.1 讀取設備的地址以及波特率
問詢幀(例如:讀取到的地址為0x01 波特率為4800,分別以2400、4800、9600的波特率發送該問詢幀)
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數據長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0xFF | 0x03 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0xD1 | 0x58 |
應答幀
地址碼 | 功能碼 | 有效字節數 | 波特率 | 地址 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x00 0x01 | 0x00 0x01 | 0x6A | 0x33 |
3.4.2修改地址
問詢幀(假設修改地址為2,再次查詢即可發現地址已被修改)
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0xFF | 0x06 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0x1D | 0x58 |
應答幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x06 | 0x07 0xD0 | 0x00 0x02 | 0x08 | 0x86 |
3.4.3修改波特率
問詢幀(假設修改波特率為9600 ,再次查詢即可發現波特率已被修改)
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0xFF | 0x06 | 0x07 0xD1 | 0x00 0x02 | 0x4C | 0x98 |
應答幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 修改數值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x02 | 0x06 | 0x07 0xD1 | 0x00 0x02 | 0x59 | 0x75 |
3.4.4讀取模塊噪聲值
問詢幀:
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數據長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x01 | 0x84 | 0x0A |
應答幀: (例如讀到當前噪聲為71.3dB)
地址碼 | 功能碼 | 返回有效字節數 | 當前噪聲值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x02 0xC9 | 0x79 | 0x72 |
噪聲計算:
當前噪聲:02C9H(十六進制)= 713=> 噪聲 = 71.3dB