小型音乐喷泉模型-毕业设计

《小型音乐喷泉模型-毕业设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、长春工程学院毕业设计（论文）目录1.绪论11.1课题背景11.2音乐喷泉的发展和现状11.3音乐喷泉控制系统框架22.上位机通讯与显示42.1概述42.2串口通讯42.3监控水泵运行62.4FFT93.下位机数据采集和传输133.1概述133.2对音乐信号的采样与数据传输133.3下位机采样数据图144.基于nRF24L01无线传输子系统164.1nRF24L01模块硬件设计164.2nRF24L01模块软件设计175.水泵控制系统215.1水泵的选定215.2水泵控制原理图的设计215.3水泵控制

2、系统的实物图236.功放246.1功放电路设计246.2喇叭保护板电路设计246.3功放PCB257.太阳能子系统267.1太阳能电池267.2太阳能控制器26参考文献29致谢30附录3137长春工程学院毕业设计（论文）1.绪论1.1课题背景随着人们生活水平的提高，人们对环境的要求越来越高,城市环境建设日益为人们所重视。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了我们的城市。音乐喷泉是现代科技与

3、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下，构成一幅幅奇妙无比的景观、令人赏心悦目，叹为观止，在视听上获得极大的享受。1.2音乐喷泉的发展和现状音乐喷泉是高科技与自然的完美结合，充分体验了人们的智慧。世界各地的音乐喷泉体现美的方式也是不尽相同的。新加坡圣淘沙旅游区的音乐喷泉的设计与效果也是值得参考的，它布置在一个空旷而略有坡度的空间，面积很大，与圣淘沙车站前的长形喷水池共同组成为一个长达

4、数百名的综合系列喷泉，音乐喷泉位于系列喷泉的顶端。舞台为一假山堆叠的西洋式半圆柱廊组成，共分3层。白天，假山瀑布及两侧的喷泉群与3层水池形成一处动静结合的较为文雅悠扬的水景园，入夜则有五光十色，优美动听的喷泉景观，整个舞台区域东西面阔近百米，南北深度约为40m,成为目前亚洲最大的音乐喷泉之一。表现出壮阔。绚丽的水景之美。台湾台中的亚哥花园，有一个专为音乐喷泉表演的水舞剧场，以气势磅礴的苍穹为天幕，舞台建筑为意大利罗马式柱廊构成，圆形，用喷泉环绕，有600个喷头，配合着135种变化的灯光，组合成一种载

5、歌载舞的美妙舞姿，水舞时，其形色声光的变化，令人目不暇接，叹为观止。以上几处音乐喷泉从建筑形势、音乐曲调及水舞表演的角度展现了音乐喷泉的美丽姿态，但是都属于大型的音乐喷泉，其控制系统也多采用PLC逻辑编程控制，造价高，流量需求大，一般为专门的定量设计。即使这样，国内外的音乐喷泉控制系统设计均以达到成熟的水平，而且还有专门的生产设计厂家，提供设计、喷泉设备及安装等服务。目前，国内的音乐喷泉逐渐向智能化、分散化、综合化、多样化的方向发展，于是对喷泉控制系统的设计也提出了更高的要求。37长春工程学院毕业设

6、计（论文）1.3音乐喷泉控制系统框架本系统的总体思路是：音乐信号一路通过功放后播放，另一路则通过单片机进行采样，得到的时域数据传送给VS2012编写的上位机，上位机对音乐信号进行FFT变换得到频域信号并分析得到控制信号，通过nRF24l01无线传输给水泵控制子系统，控制水柱的高度。其中水泵控制模块电源是由太阳能供电。图1-1音乐喷泉控制系统的总体结构37长春工程学院毕业设计（论文）所以在次太阳能音乐喷泉系统包括以下几个部分：太阳能供电子系统，功放子系统，无线传输子系统，水泵控制子系统，上位机，下位机

7、。该音乐喷泉控制系统的总体结构如图2-1所示。以下对这几个部分进行简明的讲解：太阳能供电子系统：由电压能电池组、太阳能控制器、蓄电池和DC/DC部分组成。功放子系统：由NE5532+LM1875组成的功放，NE5532作为前级，LM1875作为后级。无线传输子系统：这里采用的是NRF24l01来进行无线传输，一对多的传输类型，这里的“一”是PC的下位机，PC传送来控制信号，通过NRF24l01传输数据。“多”是接受的NRF24l01，接受到数据后，传送给52单片机，52单片机根据控制信号来控制DC/

8、DC输出的电压的大小，从而控制了水泵的高度。水泵控制系统：由52单片机、DA芯片TLC5615、BUCK电路组成。52单片机读取到了传输到的控制信号之后，通过控制TLC5615得到一个基准电压，BUCK电路根据这个基准电压来决定直流水泵的电压。上位机：用VS2012编写的上位机，上位机得到下位机传送的数据之后，对数据进行分析，然后将结果传送回下位机。其中通讯方式采用串口通讯。下位机：由52单片机和AD芯片TLC083组成。1s内进行三次总采样（一次总采样是64次AD转