基于单片机音乐喷泉的设计软件文档
课程设计任务书
摘要
本课题是设计一个基于MCS-51系列单片机的音乐喷泉，随着音乐音调节拍的变化，彩灯也随之变化。先用Keil软件调试编写的程序再用Proteus软件仿真，在Proteus软件商是用两个软件，一个来切换演奏出不同的乐曲，利用定时器0发出不同频率的方波从P3.7输出，使蜂鸣器发出不同的音调，然后延时控制音调的节拍，与之相对应的LED灯亮起；另一个用来切换八路LED的变化的花样并且喇叭发出声音。
关键词：AT89c0251单片机；音乐；LED灯
目录
1.绪论 (3)
2.设计内容 (3)
3.软件设计 (3)
3.1 程序设计分析 (3)
3.2 歌曲简谱的编码规则 (3)
3.3程序流程图 (3)
3.4 软件源程序 (3)
4.硬件设计 (3)
4.1 AT89c2051单片机 (3)
4.2电路原理 (3)
5.仿真 (3)
5.1 ISIS介绍 (3)
5.2 Keil介绍 (3)
5.3 仿真结果图 (3)
6.心得体会 (3)
参考文献 (3)
1.绪论
德国发明家奥图皮士特先生在1930年提出喷泉的相关理论，随后他在百货商店和餐馆前建造小型的喷泉。经过多年来的发展，音乐喷泉的设计变的多样化，构造变得复杂化。在1952年的夏天，在西柏林的工业展览中，一个美国人看到了奥图皮士特先生音乐喷泉的表演，并把它带回纽约。1953年1月15日音乐喷泉在美国首次表演，表演期间超过150万人观看。在音乐喷泉走向全世界的同时，各种新技术也不断地运用在音乐喷泉上，使其表演变得复杂和美丽，给人们带来无限的乐趣，提高了人们的生活质量。
为了使控制简单可靠，活用现代社会的市场需求，各种形式的喷泉层出不穷，并逐步转向小型和营业性较强的方向发展。其音乐喷泉的控制也变得灵活多样，如单片机、PLC、DSP等都在音乐喷泉中有所运用，当然也具有优缺点。本课题选用单片机作为此次音乐喷泉控制系统设计的控制核心，主要是为了实现单片机的放音，并控制多个彩灯随着音乐的音调节奏变化而随之变换。
2.设计内容
⑴电路有两种工作模式：演奏音乐模式和花样灯模式。
演奏音乐模式：演奏完整的一首的歌曲，八路LED随着音乐变化。
花样灯模式：八路LED变化出各种花样，蜂鸣器随着发出“嘀嘀”声。
⑵按下按键1进入演奏音乐模式，再按切换歌曲，共两首歌曲。
⑶按下按键2进入花样灯模式，再按切换LED花样，共四种花样。
3.软件设计
3.1 程序设计分析
程序利用了R6和R7两个寄存器分别作为花样和音乐的标志，都初始化为0.用到了两个外部中断和一个定时器，两个按键接两个外部中断，按键1使得R7在1和2之间切换，当按下按键1时产生外部中断1，中断程序使得R7加1当R7为2时使之为0，用程序检测R7的值，R7等于1时播放第一首歌曲，等于2时播放第二首歌；按键2使得R6在0~4之间切换，当按下按键2时产生外部中断0，中断程序使得R6加1，当R6为4时使之为0，根据R6的值来切换LED 的花样。R6和R7的值是互斥的，设置R7等于1、2时，R6同时设置为0；设置R6等于1~4时，R7也同时设置为0。
歌曲播放的设计：利用定时器0发出不同频率的方波从P3.7输出，使蜂鸣器发出不同的音调，然后延时控制音调的节拍。当程序检测到R7不为0时调用音乐子程序，先将歌曲的简谱进行编码，储存在一个编码表中。在子程序中从对应的编码表中取出一个数，然后分离出高4位得到音调，接着找出程序相应的值赋给定时器0，使之定时操作喇叭，得出相应的音调，同时从P1口输出相应的值使得八路LED灯随着音乐变化而发生相应的变化；接着分离出该数的低4位，得到延时时间，接着调用软件延时。
花样灯的设计：一共设计了四种花样，即花样一是一半灯循环移动、花样二是八个灯循环闪烁，花样三是高低四位轮流亮，花样四是有八个灯循环被点亮和
熄灭。R6的值为1~4一次对应花样的1~4，当程序检测到R6的值不为0时就调用与其值相对应的花样的子程序。
3.2 歌曲简谱的编码规则
do re mi fa so la si分别编码为1~7，重音do编为8，重音re编为9，停顿编为0.播放长度一十六分音符为单位（在本程序中为165ms），一拍即四分音符等于4个十六分音符，编为4，其他的播放时间以此类推。音调作为编码的高4位，二播放时间作为低4位，如此音调和节拍就构成了一个编码。以ffH为曲谱的结束标志。举例1：音调do，发音长度为两拍，集二分音符，将其编码为18H。举例2：音调re，发音长度为半拍，集八分音符，将其编码为22H。
确定定时器0对应于音调的初值：假设要得到500HZ的声音。500HZ的声音信号每个周期为2ms，即2000us。假设单片机采用12MHZ的晶振，每个机器周期的时间为12/12M=1us。故单片机操作（对与蜂鸣器相连的I/O口取反）一次蜂鸣器的时间间隔为2000us/1us/2=1000个机器周期，故给工作在方式1的定时器0赋初值C=[t/MC]补=模-[t/MC],C=(3E8H)补=10000H-[3E8H]=FC18H，
TH0=#FCH,TL0=#18H。
下面给出定时器0工作在方式1对应各音调的初值，假定使用的晶振是
12MHZ：
3.3程序流程图
主程序流程图
播放音乐子程序流程图
基于单片机的音乐喷泉设计
基于单片机的音乐喷泉设计 第一章音乐喷泉控制系统硬件设计 1.1控制系统硬件总设计方案 1.2音乐信号的采集 1.2.1 音频放大电路的设计 1.2.2 采样定理 1.3 单片机电路 1.3.1 单片机的概述 1.3.2 时钟电路的设计 1.4 AD转换电路 1.4.1 ADC0809与单片机AT89C51的连接 1.4.2输入电路 1.5潜水泵调速硬件方案设计 1.6灯光硬件方案设计 1.7解决系统时间滞后硬件电路设计. 第二章喷泉控制系统软件设计 2.1喷池数据 2.2主程序框图. 2.3 控制潜水泵软件设计模块 2.3.1 潜水泵开关调速的原理 2.3.2潜水泵开关调速的软件设计 2.4控制电磁阀软件设计模块 2.5 歌曲存储模块 2.5.1音频脉冲的产生 2.5.2音乐程序 2.6灯光控制模块 2.7看门狗子程序 2.7实验仿真
第一章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。 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，本文的研究针对的是采用外部音源的喷泉系统，因此在对音乐信号进行特征识别前首先要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。 1.2.1 音频放大电路的设计 外部音源信号的幅度一般较弱，因此必须要对原信号进行放大处理后才能送入 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 6/32 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，整个集成功放的开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。D1、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。从图 3.2.1 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，最大输出功率 660mW，最大电压增益 46dB，增益带宽 300kHz，谐波失真 0.2%。 图1.2.1 LM386 封装形式及引脚定义 在 LM386 的 DataSheet 上，提供了两种典型放大电路的设计方案。一种是在LM386 的 1 脚和 8 脚之间不接其他元件，此时放大电路的增益仅由内部电 阻 R5~R7决定，为 20 倍数（26dB），这种方式外部电路元件最少，也最为经济。另一种通 过在 1 脚和 8 脚之间串接不同的阻容元件，改变放大电路的交流反馈量，从 而改变放大电路的闭环增益。音乐信号的放大采集如图 2.2.2 所示。外部音源（声卡、CD 机等）的模拟音乐信号分左、右声道分别进入放大电路，经过信号放大后，得到幅值放大后的音频信号。从图 3.2.2 可以看出放大电路的具体设计。在 LM386 的 1 脚和 8 脚之间串接一个 10 微法的电容 C4，使内部电 阻 R6 被交流旁路，放大电路的增益能达到最大值，200 倍数（46dB）。再对 音频放大电路的外围电路进行设计，电路中电容 C1、C6 作为隔直电容，电位 器 P1 用于调节音量的大小，元件 R2、C5 有助于旁路高频噪音和改善输出的 音质。电容 C3 作为去耦电容，一方面是本集成电路的蓄能电容，另一方面旁 路掉该器件的高频噪声。电容 C2 则是作为旁路电容，将信号的中高频噪音旁 路到地。经过放大电路的音频信号就送入 A/D 转换器进行采样，这里 A/D转
最新基于单片机的音乐喷泉控制
1 绪论 1.1 设计背景 德国发明家奥图皮士特先生在1930年提出喷泉的相关理论，随后他在百货商店和餐馆前建造小型的喷泉。经过多年来的发展，音乐喷泉的设计变的多样化，构造变得复杂化。在1952年的夏天，在西柏林的工业展览中，一个美国人看到了奥图皮士特先生音乐喷泉的表演，并把它带回纽约。1953年1月15日音乐喷泉在美国首次表演，表演期间超过150万人观看。在音乐喷泉走向全世界的同时，各种新技术也不断地运用在音乐喷泉上，使其表演变得复杂和美丽，给人们带来无限的乐趣，提高了人们的生活质量。 为了使控制简单可靠，适应现代社会的市场需求，各种形式的喷泉层出不穷，并逐步转向小型和营业性较强的方向发展。其音乐喷泉的控制也变得灵活多样，如单片机、PLC、DSP等都在音乐喷泉中有所运用，当然也具有优缺点。本课题针对旅游景点内设计了观赏性的小型“音乐喷泉”。选用单片机作为此次音乐喷泉控制系统设计的控制核心，主要是为了实现单片机的放音，并控制多个电磁阀的开闭动作和水泵的动作，解决系统中信号的同步性问题。 1.2 音乐喷泉的现状和发展 北京石景山古城公园的音乐喷泉，在悠扬动听的音乐声中，喷水可产生五六种变化，时而转动如银伞，时而飘忽如玉带，时而如金蛇狂舞，时而旋转飞溅……喷出的花形有昙花、菊花、扶桑花、百合花和曼陀罗花，这是在80年代初期中国较早修建的一个音乐喷泉。 南昌的秋水广场是由“落霞与孤雁齐飞，秋水共长天一色”的意境而得名， 秋水广场就是以喷泉为主题，集旅游、观光、购物的大型休闲广场。他的音乐喷泉最吸引人注目，是国内最大的音乐喷泉群，泉水面积1.2万平方米，主喷高达128米，是南昌的一倩丽景观，人们可以一边欣赏音乐，一边观看滕王阁的美景。 新加坡圣陶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，与圣陶沙车站前的长形喷水池共同组成为一个长达数百米的综合系列喷泉，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。
参考基于C8051F单片机的移动式音乐喷泉设计
基于C8051F单片机的移动式音乐喷泉设计 摘要：音乐喷泉作为一种观赏性较高的艺术水景已经得到了越来越广泛的应用。论述了一个以C8051F 单片机为核心的适于室内使用的小型移动式音乐喷泉控制系统，给出了单片机控制电路，水泵控制电路，彩灯控制电路及部分单片机I/O口初始化程序。喷泉水型随音乐的高低旋律发生变化，再辅以LED彩灯的 亮灭，便于移动，实用性强，适宜家庭和室内观赏。 关键词： C8051F单片机；音乐喷泉；单片机控制 目前在公共场所喷泉一般只是将音乐和喷泉高低简单配合, 无法真正体现音乐的旋律、节奏；或者是采用了高成本复杂的控制系统，搭建复杂的外围电路实现功能；并且多数只能在现场观赏，不能进入家庭。本文介绍基于C8051F单片机控制的小型室内移动式音乐喷泉。它使用了较少的外围器件和较为简单的电路设计，成本低、体积小、水型变换多样，实用性强，适合室内观赏。 1 系统设计 本系统采集音乐信号，根据音乐信号的强弱来控制水泵电机的转速以及LED彩灯的亮灭。系统的总体结构如图1所示，由音乐输入部分、音响放大部分、单片机控制部分和输出控制部分组成。C8051F单片机作为系统的主芯片，一方面采集音乐信号，另一方面依据采集到的音乐信号的强弱输出延时不等的矩形波来控制可控硅的导通时间，进而控制水泵电机的转速，从而达到控制喷水高度的目的。彩灯的亮灭也由单 片机依据音乐采样值的大小来控制。 2 系统硬件设计 硬件系统由单片机电路、音频电路、水泵控制电路、彩灯控制电路、电源电路等组成。 2.1 单片机电路 单片机要采集音乐信号，并据此调节I/O口的输出来控制水泵和彩灯。主芯片选用C8051F系列单片机中的C8051F310。C8051F系列单片机是集成的混合信号片上系统SoC，它具有与MCS-51内核及指令集完全兼容的微控制器。除了具有标准8051的数字外设部件之外，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件，包括模拟多路选择器、可编程增益放大器、ADC、DAC、电压比较器、电压基准、温度传感器等等。这样不仅可以简化单片机的外围电路，而且处理速度和灵活度都大大增强，并且具有片内调试电路，通过10针的JTAG接口可以进行非侵入式、全速的在系统调试，设计调试周期短。所选的C8051F310内部集成了一个10位ADC，两个模拟比较器，4个通用16位计数器/定时器，1个可编
2013：基于单片机的音乐喷泉设计开题报告
湖南工业大学本科毕业设计（论文）过程管理资料 本科毕业设计（论文）开题报告 31
题目：基于单片机的音乐喷泉设计 1.1单片机应用于控制系统的研究背景 早期时候，人们通过继电器来实现对系统的控制，成而形成了对系统的控制。在单片机出现后，单片机应用于小型或者是中小型控制系统已经成为了主流，随着科学技术和科学理论的不断创新和发展，单片机的控制理论不断成熟。单片机的发展能也逐渐朝着高集成、高速度、低功耗、低价格、大存储容量和强I/O 功能等方向发展。随着计算机档次的不断提高，功能的不断完善，单片机已越来越广泛地应用在各种领域的控制、自动化、智能化等方面。其中单片机也应用到了美化环境系统中，比如说彩灯显示，喷泉。 本次毕业设计我将以8位单片机AT89C51为主机，以及各先关的元器件，来完成对音乐喷泉控制系统设计。 1.2研究意义： 音乐喷泉是近几年来出现的喷泉水景与音乐欣赏相结合的产物，它的出现改变了喷泉艺术单调不变的局面。在音乐的伴随下喷泉的高度、灯光的色彩以及喷泉造型等随着音乐变化而变化，忽而气势磅礴，犹如万马齐奔，忽而悠然舒缓，犹如春风抚过杨柳，使观众陶醉于音乐与水型的完美结合中。目前，音乐喷泉出现了各种表现形式，比如大型广场喷泉、激光喷泉、水幕电影、超高喷泉、人工瀑布等。由于音乐喷泉作为一种独特的人工景观，具有很大的观赏价值，国内各大城市或在广场或在公园都有它的身影。可以说，音乐喷泉己经成为一种娱乐产业，具有很高的经济效益和社会效益。为了适应喷泉工程建设的需要，国内出现了众多的喷泉设备厂和喷泉设计专业公司。音乐喷泉作为一种独特的人工景观，获得了广大人民的喜爱，不仅使得人们在视觉上得到了享受，而且在音乐背景下，能够激励我们的心智。目前音乐喷泉已经成为一种娱乐产业，具有很高的经济效益和社会效益，研究和设计高水平的音乐喷泉控制技术是非常重要的 1.3音乐喷泉国内外发展形势 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。音乐喷泉的起源于1930年，
基于PLC的音乐喷泉控制系统设计
课程设计说明书题目: 基于PLC的音乐喷水池系统设计 系别：机械工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2014 年0 1 月15 日
安徽理工大学课程设计（论文）任务书
安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表
随着国民经济的发展,城市建设日新月异,喷泉水景逐渐成为了城市中一道靓丽的景观。在大型公园、广场、楼盘社区随处可见,只是规模大小、控制方式存在差别。特别是利用现代化的控制技术,将喷泉的造型(根据喷头分布情况组成的花形)、音乐、灯光三种元素进行有机地结合,相互映衬,使喷泉展现出美轮美奂的景象,享有“水上芭蕾”的美誉。 PLC是一种用于自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点,所以基于PLC的音乐喷水池应用而生，利用PLC控制音乐喷水池也变得越来越普遍，同时，随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术的发展也十分迅速。电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。所以利用PLC控制喷水池也变得方便，高效。 关键词：PLC; 音乐喷水池 ; 梯形图
第一章绪论 (1) 第二章PLC 简介 (2) 2.1 PLC的由来 (2) 2.2 PLC的定义 (2) 2.3 PLC的构成 (3) 2.4 PLC的各组成元素的构成及功能 (3) 2.5 PLC工作原理 (5) 第三章控制系统的硬件设计 (7) 3.1 PLC控制系统I/O口的估算 (7) 3.2 PLC模块及扩展模块 (7) 第四章. PLC音乐喷水池软件系统 (9) 4.1 实施步骤 (9) 4.2 小型音乐喷泉自动控制系统 (10) 4.3 方案设计 (10) 第四章程序调试与运行 (18) 4.1 实验台接线图 (18) 4.2 PLC和音乐喷水池接线图 (18) 4.3 程序运行监视图 (19) 4.4 程序运行状态 (20) 4.5 程序调试 (21) 总结 (23) 参考文献 (24)
基于单片机音乐喷泉的设计 软件文档
课程设计任务书
本课题是设计一个基于MCS-51系列单片机的音乐喷泉，随着音乐音调节拍的变化，彩灯也随之变化。先用Keil软件调试编写的程序再用Proteus软件仿真，在Proteus软件商是用两个软件，一个来切换演奏出不同的乐曲，利用定时器0发出不同频率的方波从P3.7输出，使蜂鸣器发出不同的音调，然后延时控制音调的节拍，与之相对应的LED灯亮起；另一个用来切换八路LED的变化的花样并且喇叭发出声音。 关键词：AT89c0251单片机；音乐；LED灯
1.绪论 (4) 2.设计内容 (4) 3.软件设计 (4) 3.1 程序设计分析 (4) 3.2 歌曲简谱的编码规则 (5) 3.3程序流程图 (6) 3.4 软件源程序 (8) 4.硬件设计 (15) 4.1 AT89c2051单片机 (15) 4.2电路原理 (17) 5.仿真 (18) 5.1 ISIS介绍 (18) 5.2 Keil介绍 (19) 5.3 仿真结果图 (20) 6.心得体会 (22) 参考文献 (22)
1.绪论 德国发明家奥图皮士特先生在1930年提出喷泉的相关理论，随后他在百货商店和餐馆前建造小型的喷泉。经过多年来的发展，音乐喷泉的设计变的多样化，构造变得复杂化。在1952年的夏天，在西柏林的工业展览中，一个美国人看到了奥图皮士特先生音乐喷泉的表演，并把它带回纽约。1953年1月15日音乐喷泉在美国首次表演，表演期间超过150万人观看。在音乐喷泉走向全世界的同时，各种新技术也不断地运用在音乐喷泉上，使其表演变得复杂和美丽，给人们带来无限的乐趣，提高了人们的生活质量。 为了使控制简单可靠，活用现代社会的市场需求，各种形式的喷泉层出不穷，并逐步转向小型和营业性较强的方向发展。其音乐喷泉的控制也变得灵活多样，如单片机、PLC、DSP等都在音乐喷泉中有所运用，当然也具有优缺点。本课题选用单片机作为此次音乐喷泉控制系统设计的控制核心，主要是为了实现单片机的放音，并控制多个彩灯随着音乐的音调节奏变化而随之变换。 2.设计内容 ⑴电路有两种工作模式：演奏音乐模式和花样灯模式。 演奏音乐模式：演奏完整的一首的歌曲，八路LED随着音乐变化。 花样灯模式：八路LED变化出各种花样，蜂鸣器随着发出“嘀嘀”声。 ⑵按下按键1进入演奏音乐模式，再按切换歌曲，共两首歌曲。 ⑶按下按键2进入花样灯模式，再按切换LED花样，共四种花样。 3.软件设计 3.1 程序设计分析 程序利用了R6和R7两个寄存器分别作为花样和音乐的标志，都初始化为0.用到了两个外部中断和一个定时器，两个按键接两个外部中断，按键1使得R7
基于AT89C51单片机的音乐喷泉控制系统设计
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；给出了主程序框图和看门狗子程序。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：音乐喷泉；单片机；单片机控制；喷池数据
ABSTRACT With the improvement of people's living standard and yearn for building green city, music fountain is more and more popular for its unique charm and special function large numbers of music fountain is increasingly built. According to the present situation of music fountain now, control system of mini type music Fountain based on AT89C51 SCM was introduced．A succinct SCM control circuit was pre—to obtain data from a specific fountain pool .Was elaborated，which will affect actions of the p001．Finally, the structure drawing of main program and the watchdog program were put forward. The flower shapes are controlled by program controlling or man-made keystroke controlling electromagnetic valves. The color、the light and shade of ray are changed by musical signals. So that the color、the light and shade of ray、the spring form is changed with music’s rhythm when music is played． Key Words:music fountain；SCM；SCM control；watchdog program
基于单片机的音乐喷泉控制毕业设计论文
毕业设计（论文）课题名称基于单片机控制的喷泉系统的设计
毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名： 日期：日期：
注意事项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它
基于单片机的音乐喷泉控制器设计
毕业项目 2011 届 项目类别：毕业设计 项目名称：基于单片机的音乐喷泉控制器设计专业名称：应用电子技术 姓名： 学号：200800784 班级：电子08301 指导教师： 2011年5月5日
毕业项目任务书（个人表）
诚信声明 本人郑重声明： 所呈交的毕业项目报告/论文《基于单片机的音乐喷泉控制器设计》是本人在指导老师的指导下，独立研究、写作的成果。论文中所引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中以明确方式标明。 本声明的法律结果由本人独自承担。 作者签名： 年月日
目录 摘要 (1) 1 音乐喷泉的概述 (2) 1.1音乐喷泉简介 (2) 1.2音乐喷泉的发展方向 (2) 1.3音乐喷泉的设计意义 (3) 2 校园音乐喷泉的方案分析与论证 (4) 2.1校园音乐喷泉控制器的要求 (4) 2.2校园音乐喷泉控制器的方案分析 (4) 2.3方案论证 (6) 3 控制系统硬件设计......................... 错误！未定义书签。 3.1校园音乐喷泉控制系统结构框图 ......... 错误！未定义书签。 3.2校园音乐喷泉控制器硬件原理图 ......... 错误！未定义书签。 3.3单片机主控模块....................... 错误！未定义书签。 3.4控制器电源模块....................... 错误！未定义书签。 3.5控制器红外遥控模块 ................... 错误！未定义书签。 3.6SD卡模块............................ 错误！未定义书签。 3.7F/V转换模块......................... 错误！未定义书签。 3.8A/D模块............................. 错误！未定义书签。 3.9D/A模块............................. 错误！未定义书签。 3.10功率放大模块........................ 错误！未定义书签。 3.11液晶12864显示模块 .................. 错误！未定义书签。
基于STC89C52单片机音乐喷泉控制的设计
科技信息2012年第33期 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 0序言 音乐表演喷泉是在程序控制喷泉的基础上加入了音乐控制系统,计算机通过对音频及MIDI信号的识别,进行译码和编码,最终将信号输出到控制系统,使喷水造型变化和灯光的变化随音乐的节奏、旋律的起伏变化而变化,美妙动人。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。 1系统方案设计 1．1系统整体方案 设计使用STC89C52单片机,音频信号通过音频功率放大器（LM386）后播放出音乐,同时进入A/D转换芯片（ADC0804）转换成数字信号后输入单片机,再由单片机的输出信号控制电机转速。另外音频信号还进入音频调制彩灯控制器（LM3915）输出信号控制十只发光二级管的亮灭。 系统整体框架如图1所示: 图1系统整体框架图 1．2彩灯设计方案 彩灯设计采用LM3915芯片,对输入的音频信号进行解调,从而控制十只发光二级管的亮灭。音乐节奏越强烈、音高越高时发光二级管亮得越多,反之亮得越少。 连接方式为音频信号输入LM3915,再从:LM3915输出到发光二极管［1］。 彩灯设计方案框架图如图2所示: 图2彩灯设计框图 1.3潜水泵调速方案设计 本系统是小型系统,必须考虑成本问题,而控制精度要求并不需要很高,单向电机调速系统就可以满足要求。因此本系统采用单相电机调速电路,利用脉宽PWM法,通过调节PWM的占空比,从而达到调节电压的目的。设计采用两只直流3V卧式小潜水泵,由单片机输出的信号经过ULN2003芯片驱动。2硬件系统设计 设计使用STC89C52单片机,音频信号通过音频功率放大器（LM386）后播放出音乐,同时进入A/D转换芯片（ADC0804）转换成数字信号后输入单片机,再由单片机的输出信号控制电机转速。另外音频信号还进入音频调制彩灯控制器（LM3915）输出信号控制十只发光二级管的亮灭。除此之外还添加了电源模块和复位电路模块[2]。 系统整体结构框如图3所示。 根据设计的基本要求,可将各功能模块划分如下: ①单片机最小系统②彩灯模块③A/D转换模块④功放模块⑤复位电路模块⑥电源模块⑦电机模块； 图3系统整体结构框架图 3控制系统软件设计 整个音乐喷泉系统的设计出了硬件部分外,软件也是必不可少的,通过软件的编写,可以控制单片机的运行,从而实现预想的效果。由于大多部分的功能都能通过硬件实现,例如彩灯模块,完全由硬件实现,因此整个设计的程序部分相对来说比较简单[3]。 整个程序主要分为水泵控制模块和A/D转换模块两个部分。主程序接收到中断信号时,启动A/D准换,转换完成后,单片机读取数据,根据读取的数据,单片机控制电机产生PWM波。 3．1A/D转换模块程序 单片机接收到中断信号后,进入中断子程序。首先将CS置0,允许A/D转换,WR=0,当WR电平由低变高,A/D开始转换。当查询到INTR 口信号为低电平时,转换结束,停止转换,将CS置1［4］。程序如下: void v_startad(void) {cs=0;//允许进行A/D转换 wr=0; wr=1;//WR由低变高时,AD开始转换 while(intr);//查询转换结束产生INTR信号(低电平有效) cs=1;//停止AD转换 } 转换结束后,单片机需要读取数据,CS=0,允许单片机读数据,RD= 0,开始读取数据结果,ad_data=ad0_7,将数据存到ad_data中,最后将 基于STC89C52单片机音乐喷泉控制的设计 张开碧罗蓉许倩忆 （重庆邮电大学自动化学院中国重庆400065） 【摘要】本文从系统方案、芯片选择、硬件电路搭建原理和软件设计原理等方面介绍了音乐喷泉的设计过程。通过A/D转换芯片对音频信号进行采样和处理,系统分级控制单相电动机,最终达到控制喷头流量的目的。还加以彩灯控制模块,实现音频信号对灯光的控制。实现在播放不同的音乐时,灯光色彩和喷泉水姿随音乐的节奏而变化。最后设计出一个采用单片机作为以STC89C52单片机为主控制器的小型音乐喷泉控制系统。 【关键词】音乐喷泉；单片机；彩灯控制；A/D转换；电机 The Design of Music Fountain Based on STC89C52Single Chip ZHANG Kai-bi LUO Rong XU Qian-yi （College of Automation,Chongqing University of Posts and Telecommunications,Chongqing，400065,China）【Abstract】In this paper,the design process of music fountain is introduced from the system program,chip select,hardware circuit structures principle and software design principles.The system hierarchical controls monophase machines by sampling and processing the audio signal through A/ D conversion chip,in order to control the nozzle flowing.The design also adds a control module of leds which can be regulated by the audio signal. The flowing and lighting can change with the rhythm of music.Finally,a control system as small musical fountain controller based on stc89c52is designd. 【Key words】Music f ountain；SCM；LED c ontrol；A/D c onversion； Pump ○本刊重稿○ 51
基于单片机的音乐喷泉控制
基于单片机的音乐喷泉控制 1 绪论 1.1 设计背景 德国发明家奥图皮士特先生在1930年提出喷泉的相关理论，随后他在百货商店和餐馆前建造小型的喷泉。经过多年来的发展，音乐喷泉的设计变的多样化，构造变得复杂化。在1952年的夏天，在西柏林的工业展览中，一个美国人看到了奥图皮士特先生音乐喷泉的表演，并把它带回纽约。1953年1月15日音乐喷泉在美国首次表演，表演期间超过150万人观看。在音乐喷泉走向全世界的同时，各种新技术也不断地运用在音乐喷泉上，使其表演变得复杂和美丽，给人们带来无限的乐趣，提高了人们的生活质量。 为了使控制简单可靠，适应现代社会的市场需求，各种形式的喷泉层出不穷，并逐步转向小型和营业性较强的方向发展。其音乐喷泉的控制也变得灵活多样，如单片机、PLC、DSP等都在音乐喷泉中有所运用，当然也具有优缺点。本课题针对旅游景点内设计了观赏性的小型“音乐喷泉”。选用单片机作为此次音乐喷泉控制系统设计的控制核心，主要是为了实现单片机的放音，并控制多个电磁阀的开闭动作和水泵的动作，解决系统中信号的同步性问题。 1.2 音乐喷泉的现状和发展 北京石景山古城公园的音乐喷泉，在悠扬动听的音乐声中，喷水可产生五六种变化，时而转动如银伞，时而飘忽如玉带，时而如金蛇狂舞，时而旋转飞溅……喷出的花形有昙花、菊花、扶桑花、百合花和曼陀罗花，这是在80年代初期中国较早修建的一个音乐喷泉。 南昌的秋水广场是由“落霞与孤雁齐飞，秋水共长天一色”的意境而得名， 秋水广场就是以喷泉为主题，集旅游、观光、购物的大型休闲广场。他的音乐喷泉最吸引人注目，是国内最大的音乐喷泉群，泉水面积1.2万平方米，主喷高达128米，是南昌的一倩丽景观，人们可以一边欣赏音乐，一边观看滕王阁的美景。 新加坡圣陶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，与圣陶沙车站前的长形喷水池共同组成为一个长达数百米的综合系列喷泉，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。 以上几处音乐喷泉从建筑形式、音乐曲调及水舞表演的角度展现了音乐喷泉的美丽
基于PLC的音乐喷泉控制系统设计
基于PLC的音乐喷泉控制系统设计
课程设计说明书题目: 基于PLC的音乐喷水池系统设计 系别：机械工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2014 年0 1 月15 日
安徽理工大学课程设计（论文）任务书 机械工程学院 测控教研室 学 号 学生姓名 专业（班级） 设计题目 基于PLC 的音乐喷水池系统设计 设 计 技 术 参 数 （1） 按下启动按钮，主电机Y0工作500ms 后停止工作 （2） Y1至Y7开始间隔500ms 轮流工作 (3) 当Y1至Y7一个循环后同时一起输出1秒后停止1秒再同时输出 （4） 当完成一个大循环以后回到单独主电机Y0上电，开始新的循环 设 计 要 求 （1）按下启动按钮，主电机Y0上电音乐上电开始工作 （2） 主电机Y0工作后停止工作，Y1至Y7开始间隔轮流工作 (3) 当Y1至Y7一个循环后同时一起输出后停止再同时输出 （4） 当完成一个大循环以后回到单独主电机Y0上电，开始新的循环 工 作
量课程设计说明书一份，要求附录中包含结构设计、控制主程序以及硬件接线图。 工作计划第一周：查阅相关资料和书籍，了解PLC控制技术、PLC设计软件设计方法； 掌握音乐喷水池控制系统的工艺过 程和设计要求。 第二周：进行PLC主界面编辑，完成元件动画级联设计，编写脚本控制程序。 第三周：控制程序的模拟运行调试，找出缺点并加以改进。 第四周：整理设计内容及相关数据，编写课程设计说明书。 参考资料[1] 秦春斌. PLC基础及应用教程[M].北京：机械工业出版社， 2010. [2] 蔡美琴. 张为民. MCS-51系列单片机系统及其应用[M}.北京：高等教育出版社[3] 冯清秀,邓星钟等. 机电传动控制[M]（第五版）.北京：华中科技大学出版社[4] 黄蜂. 三菱数控系统的调试与应用[M].北京：机械工业出版社， 2008. [5] 李建勇，孙卫青.机电一体化技术[M]. 北京：科学出版社，2009. [6] 杨后川. 三菱PLC应用 100例[M].北京：电子工业出版社，2007 [7] 梁延东. 电梯控制技术[M] .北京：国建筑出版社，2008. [8] 陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].3
基于单片机的音乐喷泉控制器设计.
苏州工业园区职业技术学院 毕业项目 2011 届 项目类别：毕业设计 项目名称：基于单片机的音乐喷泉控制器设计专业名称：应用电子技术 姓名：王健 学号：200800784 班级：电子08301 指导教师：张筱云 2011年5月5日
苏州工业园区职业技术学院毕业论文（设计） 苏州工业园区职业技术学院毕业项目任务书（个人表）
诚信声明 本人郑重声明： 所呈交的毕业项目报告/论文《基于单片机的音乐喷泉控制器设计》是本人在指导老师的指导下，独立研究、写作的成果。论文中所引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中以明确方式标明。 本声明的法律结果由本人独自承担。 作者签名： 年月日
目录 摘要 (1) 1 音乐喷泉的概述 (2) 1.1音乐喷泉简介 (2) 1.2音乐喷泉的发展方向 (2) 1.3音乐喷泉的设计意义 (3) 2 校园音乐喷泉的方案分析与论证 (4) 2.1校园音乐喷泉控制器的要求 (4) 2.2校园音乐喷泉控制器的方案分析 (4) 2.3方案论证 (6) 3 控制系统硬件设计......................... 错误！未定义书签。 3.1校园音乐喷泉控制系统结构框图 ......... 错误！未定义书签。 3.2校园音乐喷泉控制器硬件原理图 ......... 错误！未定义书签。 3.3单片机主控模块....................... 错误！未定义书签。 3.4控制器电源模块....................... 错误！未定义书签。 3.5控制器红外遥控模块 ................... 错误！未定义书签。 3.6SD卡模块............................ 错误！未定义书签。 3.7F/V转换模块......................... 错误！未定义书签。 3.8A/D模块............................. 错误！未定义书签。 3.9D/A模块............................. 错误！未定义书签。 3.10功率放大模块........................ 错误！未定义书签。 3.11液晶12864显示模块 .................. 错误！未定义书签。
基于AT89C51单片机的音乐喷泉控制系统设计毕业设计报告
毕业设计报告 题目基于AT89C51单片机的 音乐喷泉控制系统设计
毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名： 日期：日期：
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