基于单片机的音乐喷泉设计
发布时间：2021-11-13 05:25
随着生活水平的提高,人们对精神文化的追求已不仅仅局限于旅游、游览风景等耗费大量时间的活动。本文以AT89C52单片机为核心,设计了一种小型音乐喷泉系统,该系统具有面积小、观赏性强、造型美观、成本低、实用性强、对任何场所和场合都有良好的兼容性等特点,由彩灯控制电路、喷泉执行器、功率放大器和音频模块组成,该微型音乐喷泉具有很高的实用性和商业价值。
【文章来源】：软件. 2020,41(09)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
系统总体框图Fig.1Overallsystemdiagram
构图如图3所示。由音频放大器和音频预处理电路组成。音频放大器用来放大音乐信号，音频预处理电路是对放大后的音乐信号进行滤波，然后将处理后的音乐信号传送到单片机的AD转换后进行采集。图3音频电路Fig.3Audiocircuit（3）步进电机控制电路。电路结构图如图4所示。系统采用四相步进电机。本系统中的L297步进电机采用四相八拍的驱动方式，可以降低信号对装置的影响，并与L298结合形成一个完整的控制电路，可以驱动步进电机产生更强大的力量，产生层次分明的喷泉水柱，增强观赏效果[8]。图4步进电机控制电路Fig.4Steppingmotorcontrolcircuit（4）彩灯控制电路。电路结构图如图5所示。Led水下彩灯具有色彩鲜艳、水下密封性好等优点，被广泛应用于各种喷泉中[9]。在该系统中，采用了Led水下灯，主要包裹在喷嘴周围。喷泉的外围是由顶部和底部环绕的树形结构。六盏灯是放置在喷嘴周围的每一圈灯上。三极管为灯提供电流驱动。灯光的数量取决于收集到的音乐信号的强度。图5彩灯控制电路Fig.5Colorlampcontrolcircuit3软件系统设计软件部分由主程序模块和中断控制模块组成。软件设计流程图如图6所示。将电源接通以后，首先对整个电路系统状态进行初始化，由主程序模块完成。主程序包括从USB接口接收MP3格式的音频信号动作的启停，水泵的启停和彩灯的启停。系统接收音频信号后，对其进行A/D转换，使用11025Hz的声音采样频率。由基本乐理可以知道，高音，中音，低音的1，2，3，4，5，6，7和休止符0等音阶可以基本完整地演奏出整个乐曲，通过给每一个音阶的出现对应设置一种水花姿态和电机转速，然后控制步进电机和彩灯[10]。如果音乐尚未结束，终端将继续接收音频信?
闲纬梢桓鐾暾?目刂频缏罚?梢郧???进电机产生更强大的力量，产生层次分明的喷泉水柱，增强观赏效果[8]。图4步进电机控制电路Fig.4Steppingmotorcontrolcircuit（4）彩灯控制电路。电路结构图如图5所示。Led水下彩灯具有色彩鲜艳、水下密封性好等优点，被广泛应用于各种喷泉中[9]。在该系统中，采用了Led水下灯，主要包裹在喷嘴周围。喷泉的外围是由顶部和底部环绕的树形结构。六盏灯是放置在喷嘴周围的每一圈灯上。三极管为灯提供电流驱动。灯光的数量取决于收集到的音乐信号的强度。图5彩灯控制电路Fig.5Colorlampcontrolcircuit3软件系统设计软件部分由主程序模块和中断控制模块组成。软件设计流程图如图6所示。将电源接通以后，首先对整个电路系统状态进行初始化，由主程序模块完成。主程序包括从USB接口接收MP3格式的音频信号动作的启停，水泵的启停和彩灯的启停。系统接收音频信号后，对其进行A/D转换，使用11025Hz的声音采样频率。由基本乐理可以知道，高音，中音，低音的1，2，3，4，5，6，7和休止符0等音阶可以基本完整地演奏出整个乐曲，通过给每一个音阶的出现对应设置一种水花姿态和电机转速，然后控制步进电机和彩灯[10]。如果音乐尚未结束，终端将继续接收音频信号，循环这一过程。中断控制模块采用独立的键盘和单片机的小型遥控器来实现音乐切换和音量调节以及程序出现跑飞情况时的复位功能。由于系统的实际过程是通过步进电机控制系统单片机的实时控制状态来实现音乐和灯光的同步变化，步进电机控制系统由8255控制模型编写，调节电机的旋转频率，进而影响各端口的喷水高度。系统软件采用定时/计数器定时中断产生周期性脉冲序列，对其进行编程，无需使用延时子
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于51单片机的温室自动灌溉系统设计[J]. 马得秀,韩佳奇,赵铭,逯玉兰. 软件. 2019(05)
[2]基于Android平台的音乐播放器设计与实现[J]. 张小琴,张庚. 软件. 2018(09)
[3]基于单片机的小型自动灌溉系统的设计与实现[J]. 曹可欣. 通信电源技术. 2018(03)
[4]基于AT89C51单片机简易音乐播放器设计与研究[J]. 俞宏霖,李明明,白炳斌,张祥. 无线互联科技. 2016(19)
[5]基于单片机AT89C51的一氧化碳浓度检测仪设计[J]. 李瑞福. 软件. 2015(09)
[6]基于单片机的音乐喷泉系统的设计[J]. 周峰. 内江科技. 2013(11)
[7]基于DSP的步进电机驱动程序设计[J]. 姜颖韬. 山西电子技术. 2013(03)
[8]谢谢21ic中国电子网10年伴我行[J]. 程祥. 今日电子. 2011(01)
[9]基于AT89S52单片机的室内音乐喷泉设计[J]. 王方华,周永宏,赵雪娇,马玉林. 科技资讯. 2010(29)
硕士论文
[1]喷泉水景艺术和控制技术的互动式研究[D]. 张伟迪.西安建筑科技大学 2008
本文编号：3492408
【文章来源】：软件. 2020,41(09)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
系统总体框图Fig.1Overallsystemdiagram
构图如图3所示。由音频放大器和音频预处理电路组成。音频放大器用来放大音乐信号，音频预处理电路是对放大后的音乐信号进行滤波，然后将处理后的音乐信号传送到单片机的AD转换后进行采集。图3音频电路Fig.3Audiocircuit（3）步进电机控制电路。电路结构图如图4所示。系统采用四相步进电机。本系统中的L297步进电机采用四相八拍的驱动方式，可以降低信号对装置的影响，并与L298结合形成一个完整的控制电路，可以驱动步进电机产生更强大的力量，产生层次分明的喷泉水柱，增强观赏效果[8]。图4步进电机控制电路Fig.4Steppingmotorcontrolcircuit（4）彩灯控制电路。电路结构图如图5所示。Led水下彩灯具有色彩鲜艳、水下密封性好等优点，被广泛应用于各种喷泉中[9]。在该系统中，采用了Led水下灯，主要包裹在喷嘴周围。喷泉的外围是由顶部和底部环绕的树形结构。六盏灯是放置在喷嘴周围的每一圈灯上。三极管为灯提供电流驱动。灯光的数量取决于收集到的音乐信号的强度。图5彩灯控制电路Fig.5Colorlampcontrolcircuit3软件系统设计软件部分由主程序模块和中断控制模块组成。软件设计流程图如图6所示。将电源接通以后，首先对整个电路系统状态进行初始化，由主程序模块完成。主程序包括从USB接口接收MP3格式的音频信号动作的启停，水泵的启停和彩灯的启停。系统接收音频信号后，对其进行A/D转换，使用11025Hz的声音采样频率。由基本乐理可以知道，高音，中音，低音的1，2，3，4，5，6，7和休止符0等音阶可以基本完整地演奏出整个乐曲，通过给每一个音阶的出现对应设置一种水花姿态和电机转速，然后控制步进电机和彩灯[10]。如果音乐尚未结束，终端将继续接收音频信?
闲纬梢桓鐾暾?目刂频缏罚?梢郧???进电机产生更强大的力量，产生层次分明的喷泉水柱，增强观赏效果[8]。图4步进电机控制电路Fig.4Steppingmotorcontrolcircuit（4）彩灯控制电路。电路结构图如图5所示。Led水下彩灯具有色彩鲜艳、水下密封性好等优点，被广泛应用于各种喷泉中[9]。在该系统中，采用了Led水下灯，主要包裹在喷嘴周围。喷泉的外围是由顶部和底部环绕的树形结构。六盏灯是放置在喷嘴周围的每一圈灯上。三极管为灯提供电流驱动。灯光的数量取决于收集到的音乐信号的强度。图5彩灯控制电路Fig.5Colorlampcontrolcircuit3软件系统设计软件部分由主程序模块和中断控制模块组成。软件设计流程图如图6所示。将电源接通以后，首先对整个电路系统状态进行初始化，由主程序模块完成。主程序包括从USB接口接收MP3格式的音频信号动作的启停，水泵的启停和彩灯的启停。系统接收音频信号后，对其进行A/D转换，使用11025Hz的声音采样频率。由基本乐理可以知道，高音，中音，低音的1，2，3，4，5，6，7和休止符0等音阶可以基本完整地演奏出整个乐曲，通过给每一个音阶的出现对应设置一种水花姿态和电机转速，然后控制步进电机和彩灯[10]。如果音乐尚未结束，终端将继续接收音频信号，循环这一过程。中断控制模块采用独立的键盘和单片机的小型遥控器来实现音乐切换和音量调节以及程序出现跑飞情况时的复位功能。由于系统的实际过程是通过步进电机控制系统单片机的实时控制状态来实现音乐和灯光的同步变化，步进电机控制系统由8255控制模型编写，调节电机的旋转频率，进而影响各端口的喷水高度。系统软件采用定时/计数器定时中断产生周期性脉冲序列，对其进行编程，无需使用延时子
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于51单片机的温室自动灌溉系统设计[J]. 马得秀,韩佳奇,赵铭,逯玉兰. 软件. 2019(05)
[2]基于Android平台的音乐播放器设计与实现[J]. 张小琴,张庚. 软件. 2018(09)
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[4]基于AT89C51单片机简易音乐播放器设计与研究[J]. 俞宏霖,李明明,白炳斌,张祥. 无线互联科技. 2016(19)
[5]基于单片机AT89C51的一氧化碳浓度检测仪设计[J]. 李瑞福. 软件. 2015(09)
[6]基于单片机的音乐喷泉系统的设计[J]. 周峰. 内江科技. 2013(11)
[7]基于DSP的步进电机驱动程序设计[J]. 姜颖韬. 山西电子技术. 2013(03)
[8]谢谢21ic中国电子网10年伴我行[J]. 程祥. 今日电子. 2011(01)
[9]基于AT89S52单片机的室内音乐喷泉设计[J]. 王方华,周永宏,赵雪娇,马玉林. 科技资讯. 2010(29)
硕士论文
[1]喷泉水景艺术和控制技术的互动式研究[D]. 张伟迪.西安建筑科技大学 2008
本文编号：3492408
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