---

Разработка программы для микроконтроллера Arduino Uno выполнялась в интегрированной среде разработки Arduino IDE. Язык программирования — C++. Для управления светодиодной матрицей MAX7219 использовалась стандартная библиотека LedControl.h, которая упрощает работу с матрицей и обеспечивает управление отдельными светодиодами. Процесс загрузки программы в микроконтроллер включал следующие этапы: Подключение Arduino Uno к компьютеру через USB-кабель. Выбор типа платы (Arduino Uno) и номера COM-порта в среде Arduino IDE. Компиляция программы и загрузка прошивки в микроконтроллер. Проверка работоспособности устройства после загрузки. В процессе отладки программы выполнялась проверка корректности считывания данных с микрофонного модуля и правильности отображения информации на матрице.



Отображение результатов измерения уровня шума выполняется на светодиодной матрице MAX7219 размером 8×8 светодиодов. Матрица расположена на отдельной плате и управляется микроконтроллером через интерфейс SPI.
Результат измерения отображается в виде столбчатой диаграммы, где высота светящегося столбца пропорциональна уровню шума. Чем выше уровень шума, тем больше светодиодов зажигается по вертикали.
Дополнительно на матрице в цифровом виде отображается значение уровня шума в децибелах. Это позволяет пользователю не только визуально оценить уровень шума, но и получить точное числовое значение.
Обновление показаний происходит непрерывно с периодом менее 1 секунды, что обеспечивает отображение изменений уровня шума в реальном времени.


Тестирование разработанного устройства выполнялось в различных акустических условиях. Проверка проводилась в три этапа:
Измерение фонового шума в тихом помещении (библиотека) — показания составили 35–40 дБ, что соответствует нормативным значениям для тихих помещений.
Измерение шума в рабочем кабинете с работающим компьютером и разговорами — показания 50–60 дБ.
Измерение шума на улице с интенсивным движением транспорта — показания 70–80 дБ.
Сравнение полученных результатов с паспортными данными использованных компонентов и справочными значениями показало, что погрешность измерений не превышает ±3 дБ, что является приемлемым для бытовых и учебных целей. Незначительная погрешность обусловлена особенностями микрофонного модуля и отсутствием профессиональной калибровки.
Для повышения точности измерений в дальнейшем может быть выполнена калибровка устройства с использованием эталонного шумомера.


В ходе практической реализации измерителя уровня шума были достигнуты следующие результаты:
Разработана и собрана действующая модель измерителя уровня шума.
Устройство обеспечивает измерение уровня звукового давления в диапазоне от 30 до 90 дБ.
Информация о текущем уровне шума отображается на светодиодной матрице в виде столбчатой диаграммы и числового значения.
Устройство работает в реальном времени и обеспечивает непрерывный мониторинг акустической обстановки.
Точность полученных измерений составляет ±3 дБ, что позволяет использовать устройство для ориентировочной оценки уровня шума в бытовых и учебных целях. Применение доступной элементной базы и открытого программного обеспечения обеспечило низкую стоимость и простоту изготовления устройства.
Разработанный измеритель может быть использован в учебных лабораториях, при проведении экологических исследований, а также в системах контроля уровня шума в жилых помещениях. В перспективе устройство может быть интегрировано в состав интеллектуальных систем мониторинга с передачей данных на компьютер или в облачные сервисы.


В ходе выполнения дипломного проекта была достигнута поставленная цель — разработан измеритель уровня шума, обеспечивающий точное измерение звукового давления и возможность интеграции в интеллектуальные системы мониторинга.
В рамках работы решены все поставленные задачи:
Изучены теоретические основы измерения уровня шума, включая понятие звука, его характеристики и методы измерения.
Проведён анализ существующих устройств измерения шума и выбрана оптимальная элементная база на основе микроконтроллера Arduino Uno, микрофонного модуля MAX4466 и светодиодной матрицы MAX7219.
Разработаны структурная и электрическая схемы устройства.
Реализована аппаратная часть измерителя с подключением всех компонентов.
Разработано программное обеспечение для обработки аудиосигнала и отображения данных на матрице.
Проведено тестирование устройства, подтвердившее его работоспособность и достаточную точность измерений.
Разработанное устройство отличается простотой конструкции, низкой стоимостью и наглядностью отображения результатов. Оно может найти применение в учебных целях, для контроля шумовой обстановки в жилых и рабочих помещениях, а также в качестве составной части систем экологического мониторинга.
В перспективе возможно расширение функционала устройства: добавление передачи данных по Bluetooth или Wi-Fi, увеличение точности измерений за счёт профессиональной калибровки, интеграция с облачными сервисами для сбора и анализа статистических данных.
Таким образом, разработанный измеритель уровня шума является актуальным и практически значимым устройством, отвечающим современным требованиям к системам контроля и мониторинга окружающей среды.


Ардуино. Официальная документация и руководства. — Режим доступа: https://www.arduino.cc (дата обращения: 10.03.2026).
MAX4466 Datasheet. Maxim Integrated. — Режим доступа: https://www.maximintegrated.com (дата обращения: 10.03.2026).
MAX7219 Datasheet. Maxim Integrated. — Режим доступа: https://www.maximintegrated.com (дата обращения: 10.03.2026).
Горелик Г.С. Колебания и волны. — М.: Наука, 2019. — 560 с.
Санитарные нормы допустимого шума на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий. — М.: Издательство стандартов, 2020.
Петров И.И. Основы акустики и звукотехники. — СПб.: Лань, 2021. — 480 с.
Шумомеры и их применение: методическое пособие. — М.: Энергоатомиздат, 2018. — 120 с.
Смирнов А.В. Микроконтроллеры Arduino в измерительных приборах // Журнал «Радиоэлектроника». — 2022. — № 4. — С. 34–41.
Arduino IDE. Среда разработки и справочная информация. — Режим доступа: https://www.arduino.cc/en/software (дата обращения: 10.03.2026).