单片机的音乐喷泉控制系统设计1

《单片机的音乐喷泉控制系统设计1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要随着人们生活水平的提高和建立绿色城市的向往，音乐喷泉以其独特的魅力和特殊的功能，愈来愈成为休闲娱乐产业中的一项重要产品，音乐喷泉的兴建也越来越多。根据目前音乐喷泉的发展现状，介绍了一个以AT89C51单片机为核心的小型音乐喷泉控制系统。给出了一个简洁的单片机控制电路，分析了输出地址，描述了不同类型的输出电路和输入电路；介绍了从特定构造的喷池中获得决定喷池动作的喷池数据的原理；给出了主程序框阁和看门狗子程序。采用程序控制来控制花型。音频信号还影响灯光色彩和灯光光线明暗的变化。从而使灯光色彩、灯光的闪烁和喷泉水姿随音乐节奏而变化。关键词：音乐

2、喷泉，单片机，单片机控制，喷池数据巨录前言错误!未定义书签。1音乐喷泉控制系统硬件设计41.1控制系统硬件总体设计方案41.2音乐信号的采集41.3单片机电路61.3.1单片机的概述71.3.2时钟电路的设计81.4AD转换电路82喷泉控制系统软件设计102.1喷池数据102.2主程序框图112.3控制潜水泵软件设计模块122.3.1潜水泵开关调速的原理122.3.2潜水泵开关调速的软件设计122.4控制电磁阀软件设计模块132.5歌曲存储模块142.5.1音频脉冲的产生142.5.2音乐程序162.6灯光控制模块16@论17参考文献18P付

3、119隠119附录2程序19■yI■—i—刖吕随着人们生活水平的提高，人们对环境的要求越来越高，城市环境建设口益为人们所重视。喷泉作为一种观赏性较高的艺术水景,不断的出现在城市的广场、公园及其它公共场所，早些的喷泉都是固定不可调的，显得有些单调，随着科技的发展音乐喷泉也进入丫我们的城市。音乐喷泉是现代科技与艺术的综合，音乐喷泉将喷水图形、彩色灯光及音乐旋律构成一个有机的整体，随着乐曲旋律和节奏的变化，各种不同的喷水花形相应的配合变换，在五彩绚丽的变幻灯光照耀卜,构成一幅幅奇妙无比的景观、令人赏心悦FL叹为观止，在视听上获得极大的享受。音乐喷泉

4、的起源于1930年，德国人首先带出喷泉的概念，此后经过多年的发展，其音乐喷泉的设计及构造己变得更大型及复杂。随着我国改革开放政策的不断实施，80年代屮，我国也相继引进和自行设计建造了多座音乐喷泉，为美化环境，活跃人民的文化生活起了良好的作用。通过学习和引进国外先进技术，加上自行研究和开发，喷泉的面貌不断更新，各种新水型层出不穷，音乐喷泉还可以同水幕电影、激光表演和舞台表演相结合，产生令人难忘的艺术效果。我国现有上百家喷泉水景设备制造厂，经过市场竞争、优胜劣汰，我国已经出现了几家综合实力较强的大型喷泉水景工程公司，能够独立建设投资上千万元的特大

5、型喷泉水景工程，并创造了一些世界之最的新记录。总体上说，我国的喷泉水景技术已经达到了国际先进水平，其建设规模和市场需求更是其他国家所难以相比的。1音乐喷泉控制系统硬件设计1.1控制系统硬件总体设计方案该音乐喷泉控制系统的总体结构如图2.1所示，由音乐输入系统、数模转换系统、单片机控制系统和输出控制系统等组成。彩灯控制电rk灯'路:AT89C51单片机：•步进电机控T、喷泉执行机«'制电路V构腑一AU转A换换、段，放大<<'X4咅口R1图1.1系统总体结构框图1.2音乐信号的采集前面已经介绍过，木文的研宄针对的是釆用外部音源的喷泉系统，因此在

6、对音乐信号进行特征识别前首先耍完成对模拟音乐信号的采集。音乐信号的采集主要包括音频放大和A/D转换两个过程，下面分别进行分析。喇叭频谱彩灯显示个个功放一＞AD转换一＞单片机一＞"驱.动一＞"水杂个个AA电源单片机音乐喷泉框图外部音源信号的幅度一般较弱，因此必须耍对原信号进行放大处理后方能送入A/D转换器。本文选择了LM386芯片设计音频放大电路。LM386是美国国家半导体公司（NS）推出的系列功率放大集成电路的一种，LM386具有功耗低、工作电压范围宽、所需外围元件少等特点，在电子设备的音频放大电路设计中应用非常广泛，它使用了10只晶体管构成

7、了输入级、电压增益和电流驱动级。其中T1〜T6组成PNP型复合差分放大器，T5、T6为镜像恒流源，作为T3、T4的有源负载，使输入级有稳定的增益。电压增益级由接成共发射极状态的T7承担，其负载也使用了恒流源，整个集成功放的幵环增益主要由该级决定。T8、T9复合为一个PNP管，和T10共同组成互补对称射极输出电路，以供给负载以足够的电流。DI、D2提供了T8、T9、T10所需的偏置，使末级偏置在甲乙类状态。R5~R7构成内部反馈环路。从阁1.2.1可以看出，LM386采用双列8脚封装结构,它的工作电压范围为4〜12V,静态电流4mA,最大输出功

8、率660mW,最大电压增益46dB,增益带宽300kHz,谐波失真0.2%。R2—GAIN■INPUT+INPUTGNDGAINBYPASSVsVout■LM386