基于单片机的音乐喷泉控制毕业设计论文
毕业论文基于单片机音乐喷泉设计
毕业论文基于单片机音乐喷泉设计Based on SCM music fountain design学生姓名：XX专业班级：自动化3082班指导教师：XX完成日期：2011.3.3XX工业职业技术学院XX V ocational College of Industry and Technology摘要音乐喷泉是近几年来出现的一种园林建筑与音乐欣赏相结合的产物。
随着计算机软件硬件技术的飞速发展，新型喷泉与计算机的交互应用越来越广泛，音控喷泉也越来越复杂，越来越精密，使得越来越多的控制部分需要计算机来完成。
因此，计算机控制音控喷泉成为必然趋势。
但喷泉工程还存在一些技术难题，主要表现为明显的水声滞后效应。
本文采用PWM变频调速、预处理、预测补偿控制和基于数据库的软件信号提前控制方法，提出了一种新的先进的音乐喷泉设计方案和控制途径，并与传统设计方案进行了分析比较，用面向对象的编程方法完成了对当今较为流行的MP3音频格式的解码，同时实时提取了音频信号。
仿真分析证明该设计方案改善了传统控制方法的水声滞后效应，改善了喷泉系统的控制品质，从而真正达到了实时控制的要求.为了同时加强实际动手能力及创新能力的培养，巩固学到的理论知识所开拓的视野，弥补课堂不足的目的，同时在实习过程中熟悉单片机的使用或者制作流程，为这次进行毕业设计搜集了所需的资料，增强了这次作业的责任心和对作业的严谨要求的态度。
设计的内容主要是用单片机制作一个声控喷泉，对象为直流机控制的一个水泵。
应能进行喷泉的喷水高度进行动态的设定，或按音量高低进行同步的变化。
能更早的适应于社会。
开发我们的创新能力。
关键字：变频调速、数据库系统、计算机控制、补偿控制。
Based on SCM music fountain designABSTRACTMusical fountain there in recent years as a landscape architecture and music to enjoy a product of the combination. With the computer software of the rapid development of hardware technology, the new interactive fountain with the computer more and more extensive applications, audio and control fountain also more complex, more and more sophisticated, making more and more control over some of the needs of the computer to complete. Therefore, computer-controlled fountain sound control has become an inevitable trend. Fountain works but there are still some technical problems, mainly the water is clear hysteresis effect. In this paper,PWM frequency control pre-processing, forecasting and compensation control signal based on the database software in advance of the control method, a new advanced design of the musical fountain and control means, and with the traditional designs are analyzed and compared, using object-oriented programming methods for today's more popular MP3 audio format decoding, at the same time extract the audio signal in real time. Simulation analysis proves that the design of traditional control methods to improve the water hysteresis effect, the fountains to improve the quality control system in order to really achieve the requirements of real-time controlAt the same time to strengthen the innovation ability and actual ability to do the training, to consolidate the theoretical knowledge acquired to develop the vision, to make up for the shortage of classrooms, while in the training process or are familiar with the use of single-chip production process, for the graduation project for the collection of the necessary information and enhance the operation of the sense of responsibility and strict requirements on the operation of the attitude。
基于单片机的音乐喷泉控制系统设计
基于单片机的音乐喷泉控制系统设计任务书1．课题意义及目标学习并掌握单片机及相关知识；了解并掌握音乐喷泉控制系统的工作要求；在查阅资料的基础上，实现音乐播放，水泵控制等功能，完成系统整体方案设计；完成系统硬件设计，完成系统元器件的选型，在掌握电子线路图绘制工具软件的基础上，完成系统组成框图的绘制、完成相关电路图及系统原理图的绘制；完成系统软件设计。
2．主要任务(1)、阅读任务书，通过查阅相关资料，构建设计方案并充分论证，并撰写开题报告；(2)、进行系统总体设计，熟悉开发环境；(3)、系统硬件设计，系统软件设计；(4)、毕业设计说明书；3．主要参考资料[1]李晓林.单片机原理与接口技术[M] . 北京：电子工业出版社, 2013[2]徐沐龙.单片机原理及应用[M] . 北京：机械工业出版社, 2013[3]蒲珊珊.基于8751单片机的音乐喷泉控制系统设计[J] . 机械制造与自动化, 2011，24．进度安排审核人：年月日基于单片机的音乐喷泉控制系统设计摘要：在音乐喷泉控制系统设计中，通过两种喷泉造型方案的优缺点的比较，选择了最优的方案。
本设计主要阐述音乐喷泉的工作原理，并完成小型音乐喷泉系统的硬件结构和软件方面的设计改进。
控制系统以单片机为核心控制变频器、电磁阀和水下照明灯具等设备，实现音乐播放和喷头喷水同步的目的。
为了便于理解音乐喷泉的工作原理，本设计同时还简要介绍了元器件的参数和工作原理。
最后，利用Altium designer 软件绘制硬件原理图。
关键词：音乐喷泉，控制系统，单片机，变频器，电磁阀Music Fountain Control System Design Based On SCM Abstract：In the design of the control system about music fountain, the best music fountain modeling is chosen according to the comparison of two styling plans’ merits and demerits. This paper mainly describes the principle of musical fountain and completes the design of small scale music fountain system concerning about hardware and software. The control system within taking microcomputer as the core controls frequency transformer, solenoid valve, underwater lightings and other facilities. And it achieves the purpose of making music play to keep pace with water injection. In order to make others to understand the principle of music fountain easily, the paper also introduces components’ parameter and working principle briefly. In the end, the principle diagram of the hardware is drawn by taking advantage of the Altium designer software.Keywords: Music Fountain, Control System, SCM, Frequency Transformer, Solenoid valve目录1 前言 (1)1.1 课题研究背景和意义 (1)1.2 音乐喷泉的发展状况 (1)1.3 音乐喷泉的工作原理 (2)1.4 课题主要研究内容 (3)2 音乐喷泉造型和工作流程设计 (4)2.1 造型方案设计和选择 (4)2.2 水泵选择 (5)2.3 喷泉彩灯和喷头选择 (6)3 硬件电路设计及元器件介绍 (7)3.1 控制系统方案设计 (7)3.2 单片机原理与应用 (8)3.3 控制系统硬件设计 (10)3.3.1 喷泉控制系统组成 (10)3.3.2 接口芯片与单片机连接 (11)3.3.3 变频器选型 (14)3.3.4 电磁阀驱动电路设计 (16)3.4 硬件延时电路设计 (17)4 控制系统软件设计 (19)4.1 系统工作流程 (19)4.2 系统资源分配 (20)4.3 音乐控制码的编制........................................................................ 错误!未定义书签。
基于单片机的音乐喷泉系统设计
基于单片机的音乐喷泉系统设计摘要：随着科技进步和经济快速发展，人们对精神层面的要求也越来越多，音乐喷泉以其独特的魅力，愈来愈成为休闲娱乐产业中的一项重要产品。
目前市面上的小型音乐喷泉尚存在协调性差、安全性欠缺等缺点。
本文根据音乐喷泉现状设计一种基于单片机的小型音乐喷泉系统。
系统通过仿真实现音频放大、数据采集、根据AD值大小控制彩灯、通过PWM控制水泵转速、感应人体并自动报警等功能，系统操作简单、更换方便、性价比高，有良好的市场应用前景。
关键词：单片机音乐喷泉彩灯控制LM386芯片0 引言音乐喷泉是流动的艺术，美轮美奂的音乐喷泉给人以无限的享受。
在现代城市园林景观设计中，水是不可缺少的组成部分，音乐喷泉是重要的景观之一，因此在公园设计、城市规划和小区景观设计中，音乐喷泉的设计与应用至关重要[1]。
在许多公共场合，喷泉只能看到不断发生变化的水型，没有音乐的节奏和旋律，注视它不可避免会感到沉闷。
此设计由于成本低、体积小以及各种形式水柱状和形态转换，充分体现了水的活力及音乐的魅力。
它可以在一些小型的优雅餐厅、花园、酒店、学校和其他地方使用，以便更多地方的人们可以感受到音乐喷泉的美感。
1 系统方案设计本系统的设计采用STC89C52单片机，音频信号通过放大电路后播放音乐，同时放大后的音乐进入AD转换芯片转换为数字信号后进入单片机，再由单片机通过程序处理输出信号控制电机转速，同时控制发光二极管的亮灭，在这期间如果有人距离音乐喷泉过近，还会发出警报提醒行人。
2 硬件系统设计2.1 音乐信号放大模块外部音源的幅度一般较弱，因此要对原音频信号进行放大处理后送入A/D转换器进行模数转换。
本模块主要采用LM386芯片，具有功耗低、电压增幅可调节、总谐波失真小等特点。
LM386采用双列8脚封装结构，它的工作电压为5V，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%，电压放大倍数为20。
基于单片机控制的音乐喷泉
设计（论文）任务（包括原始数据、技术要求、工作要求）一、课题目的：本设计是一款基于单片机控制的音乐喷泉，音乐的播放由外部设备播放。
根据有无音乐播放，启停喷泉。
当有音乐信号时，获取声音强度进行滤波放大实时输出到变频器，作用到变速电机上，使喷头喷水产生随音乐起伏的效果。
系统主要实现了声音的采集、音乐的播放、喷泉水柱的控制、乐曲的选择，彩灯控制等功能。
二、研究意义：音乐喷泉是近几年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的造型等随着音乐变化而变化，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、景区喷泉、超高喷泉、人工瀑布。
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，各大广场、景区都有它的身影。
可以说，音乐喷泉已经成了一种娱乐产业，具有很高的经济效益和社会效益。
所以研究设计高水平的音乐喷泉技术是非常重要的！三、主要研究内容：本次毕设主要任务是设计一款基于以单片机为核心的小型音乐喷泉系统。
系统主要分为硬件设计和软件设计两部分，硬件设计主要为系统的单片机、音频以及水柱控制电路设计，软件设计主要为设计灯光与水柱的喷射方式。
1.本次毕业设计根据功能可以分为以下几个部分：(1)音乐控制部分：本设计的音频输入由外部的电脑、手机、mp3等音频播放设备提供。
(2)信号采集部分：系统需要对采集到的音频信号进行预处理，主要目的在于为后续单片机滤波、放大、数据采集提供便利。
(3)数字信号处理部分：此部分首先将模拟信号转化为数字信号，并把数字信号进行单片机处理，然后根据数字信号的强弱程度合理控制灯光的闪烁方式和水泵电机的转速。
(4)驱动部分：为灯光和水泵电机提供驱动2.本次设计的主要任务：(1)电源设计：本设计采用的电源电压为5v-12v（2）模拟信号的处理设计：模拟信号的处理设计需要利用放大滤波技术处理音频信号（3）数字信号处理设计：此部分利用转化后的数字信号控制水泵和灯光（4）音频电路设计：音频电路设计主要分为音乐放大和音频预处理两部分，音乐放大主要是将音乐进行放大处理,其中有一级和二级放大之分。
音乐喷泉毕业设计论文
1摘要音乐喷泉是近年来出现的一种园林建筑与花式观赏相结合的一种产物。
随着可编程控制器在我国的迅速发展，对音乐喷泉的控制要求也越来越高，使得越来越多的控制部分需要可编程控制器来实现。
本课题结合任务设计书的要求，以音乐喷泉为研究对象，采用了西门子S7-300系列PLC作为喷泉的控制器。
对音乐喷泉的控制系统的总体功能进行了分析，阐述了可编程控制器的组成和工作原理。
提出了喷泉硬件的各组成模块及详细的硬件模块设计方案，并对控制方式进行了设计和程序的编写。
本设计改善了喷泉系统的控制品质，并真正地达到了实时控制的要求。
关键词：PLC；喷泉；控制系统2目录引言 (4)第一章喷泉概述 (3)1.1喷泉的意义 (5)1.2喷泉的发展 (6)1.3喷泉的种类 (7)1.4喷泉涉及领域 (8)第二章音乐喷泉设计方案 (9)2.1 音乐喷泉设计示意图 (9)2.2 音乐喷泉控制要求 (10)2.3 喷泉设备使用简介 (10)第三章控制系统方案设计 (15)3.1 音乐喷泉控制系统整体设计 (15)3.2 控制方案选择 (16)3.3 变频器选择 (17)3.4 计算机硬件系统组成 (19)第四章硬件电路设计 (20)4.1 控制系统硬件组成 (20)4.2 PLC控制电路设计 (21)4.3 电路原理图 (22)4.4 PLC外部接线图 (24)第五章软件程序流程图 (27)5.1 系统整体流程图 (27)5.2 梯形图 (27)第六章调试过程 (28)6.1 硬件调试 (28)6.2 软件调试 (28)第七章总结与展望 (29)参考文献 (30)附录 (31)引言在现代建筑设计中，特别是在园林建筑、旅游建筑以及其化大型公共建筑设计中，建筑师常常把自然界中的水引进设计中去，用水的艺术形态来补充和丰富人类的环境。
不论是涓涓细流、平静台镜的水面，或是奔腾的瀑布、热情奔放的喷泉，都能成为建筑师创作的要素，或者形成以水景为建筑空间的景观中心，或者以水景作为建筑物的悦衬。
基于单片机的音乐喷泉控制系统设计
毕业设计任务书1．课题意义及目标一个好的音乐喷泉就是一个精美的艺术品，可以美化环境、愉悦身心。
而其控制系统是整个音乐喷泉的关键，所以对音乐喷泉控制系统的研究具有很大的经济效益和社会效益。
通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入了解音乐喷泉控制方案比选、硬件结构架设以及软件程序编写等方面的设计规范、原理方法及设计思想等内容，为学生在毕业后从事相关工作打好基础。
2．主要任务本课题要求用单片机作为控制核心，设计出一种控制简单成本较低且易于推广使用小型音乐喷泉的控制系统。
系统原理是用单片机根据音乐的强弱对电机、水泵、或阀门进行控制，以便控制喷泉水柱的高低。
输入为与音乐强弱成正比的电压信号，输出为对水泵转速或阀门的控制量。
实现乐曲演奏、乐曲选择、喷泉水柱控制、彩灯控制等功能。
3. 主要参考文献[1]肖玲琍.音乐喷泉与现场总线技术[J]北京建筑工程学院学报,2003,(03)[2]陈一民,刘云超,陈琳,李元.音乐喷泉系统的可视化设计及实时仿真[J]计算机工程,1999,(08)[3]孙育才.供水系统设计[M].湖北:水利电力出版社,1979:40-45[4]任致程.实用电动机控制电路350例[M].北京:人民邮电出版社,2002:132—134[5]吴仁华，祁大勇．灯光控制系统的设计．北京:北京航空航天大学学报，2003:35-354．进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期1熟悉题目,明确设计要求,确定思路,准备开题2014.03.03—2014.03.12 2系统各功能的硬件设计2014.03.13—2014.03.30 3系统软件设计与调试2014.03.31—2014.04.30 4系统的整体测试与分析2014.05.01—2014.05.31 5撰写毕业论文,准备答辩2014.06.01—2014.06.20基于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。
基于51单片机的音乐喷泉设计
基于51单片机的音乐喷泉设计
本论文基于51单片机，设计了一种音乐喷泉系统。
该系统通过
控制水泵、灯光和音乐播放器等元件，实现了水从喷泉喷出、水流变化、水流高度等效果的同步控制，并与音乐节奏和旋律相匹配，营造
出奇妙的视听效果。
首先，介绍了音乐喷泉系统的概述和基本原理，阐述了音乐喷泉
的设计目标和技术要求。
然后，详细讲述了音乐喷泉系统的硬件部分，包括单片机选型、传感器的选择和电路的设计等。
其中，通过选用高
性能的51单片机和数码管显示模块，保证了系统的稳定性和实时性。
接着，阐述了音乐喷泉系统的软件部分，主要包括程序设计和数
据处理等。
在程序设计中，采用了分时复用的方法，通过定时中断实
现了多个功能的同时进行。
在数据处理方面，通过采样和滤波等技术，对传感器的信号进行了有效的处理和识别。
最后，进行了实验验证，并对音乐喷泉系统的性能和优化进行了
测试和讨论。
实验表明，音乐喷泉系统具有较高的同步性和稳定性，
能够营造出极具观赏价值的视听效果。
同时，进一步分析了系统在控
制精度、能耗等方面的优化空间和未来的应用前景。
本论文的研究成果，有望为音乐喷泉、景观设计、艺术表演等领
域提供更为先进和高效的技术支持，也为学术研究提供了新的思路和
方法。
基于AT89C51单片机的音乐喷泉控制系统设计_王选诚
26 27
28 1 2 3
4 5
IN-0 IN-1
IN-2 IN-3 IN-4 IN-5 IN-6
IN-7
25 ADD-A 24 ADD-B 23 ADD-C
16 ref(-) 12 ref(+)
ADC0809
21
msb2-1 2-2 2-3 2-4
20 19 18
2-5 8
2-6 15
2-7 14
AT89C51 单片机
彩灯控制电路 步进电机控制电路
彩灯 喷泉执行机构
A/D 转换
分频段
限幅放大
音乐
功放音响
传感器世界 2016.03
Vol.22 NO.03 Total 249
39
产品特写 Product Feature
三、音乐喷泉控制系统硬件设计 1、音乐信号的采集 （1） 音频放大电路 外部音源信号的幅度一般较弱，因此必须要对原
二、系统总体方案设计 音乐喷泉，顾名思义就是将音乐、水流的形状以
及灯光等结合在一起的系统。从物理学中便可知声音 是由物体振动产生的，物体振动的频率不同，声音的 音调也会随之变化。由此可知，要想产生由不同声调 组成的歌曲，必须要得到合适的频率才可，此项可以 控制单片机来实现此功能。灯光与水流形状的结合可 以通过程序控制实现。这样就会产生水流随着音乐和 灯光的变换而相应变化你的场景。这其中的每一个细 节都要处理精确，如果有一丝的错误可能就会影响整 体的效果。因此，在实现系统正式演放前一定要调整 好单片机的每一个频率以及程序的控制。
文章编号：1006-883X(2016)03-0039-04
收稿日期：2015-11-30
DOI:10.16204/ki.sw.2016.03.007
毕业论文—基于PLC音乐喷泉系统设计精品
毕业论文—基于PLC音乐喷泉系统设计精品音乐喷泉作为一种新兴的艺术形式，近年来受到越来越多人的喜爱。
音乐喷泉系统是由多个水泵、喷嘴、灯光和音乐控制设备组成的系统，它能够根据音乐节奏和曲调的变化不断调节喷泉的高度、水流量和颜色，使得喷泉水柱与音乐完美结合，在夜晚营造出一种震撼人心的美丽景色。
本文旨在研究设计一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的音乐喷泉系统，以实现喷泉的高效自动控制和音乐和谐结合。
一、研究背景和意义音乐喷泉系统作为一种创新的艺术形式，被广泛应用在各种大小型公共、私人场所中，如城市广场、公园、商场、游乐场、酒店等。
相比传统的喷泉，音乐喷泉系统具有更高的艺术性和互动性，因为它能够随着音乐的旋律、节拍和曲速不断变幻喷泉的高低、水柱的形状、水流量和颜色，使得观众身临其境般地感受到音乐节奏的魅力，同时也增加了市民生活的情趣和娱乐性。
因此，研究设计一种高效、稳定和灵活的音乐喷泉系统具有重要的理论和实际意义。
PLC是一种用于数字逻辑控制的可编程控制器，它集控制、运算、输入/输出和通信等功能于一身，具有高可靠性、高灵活度和易操作等优点，适合于工业自动化控制、机器人控制、交通控制、环境监控等领域。
本文旨在利用PLC控制器的技术优势，研究设计一种基于PLC的音乐喷泉系统，以实现水柱高度、喷嘴数量、水流量、灯光颜色等多种参数的自动控制，进一步提升音乐喷泉的艺术性和稳定性。
二、设计思路和方案2.1系统分析和需求确定音乐喷泉系统主要由音乐控制器、PLC控制器、水泵、喷嘴和灯光等配件组成。
根据需求分析，本系统应具有如下功能：（1）喷泉水柱控制：控制喷泉水柱高度、形状、数量、方向和波动等，使其与音乐节奏相协调，达到艺术效果。
（2）水泵控制：控制水泵运转速度、进出水口、喷涌量等，以维持水柱高度和水流量。
（3）灯光控制：控制灯光颜色、明暗、闪烁等，与音乐和水柱形成视觉上的协同。
（4）音乐控制：控制音乐播放的曲目、节拍、曲速、音量等，与喷泉的动态变化和灯光的变幻形成一个有机的整体。
基于单片机的小型音乐喷泉设计
目录摘要 (2)ABSTRACT (3)一、引言 (4)二、音乐喷泉系统硬件设计 (5)2.1、喷泉系统方案设计 (5)2.2、音乐喷泉系统工作过程 (5)2.3.0单片机电路 (6)2.3.1 、AT89C51单片机的主要特性 (6)2.3.2AT89C51管脚说明 (7)2.3.3、时钟电路 (7)2.3.4、复位电路和单片机最小系统 (8)2.4.0 AD转换 (9)2.4.1 ADC0832主要特点 (10)2.4.2 ADC0832引脚说明 (10)2.4.3ADC0832时序图 (10)2.5.0单片机AT89C51与ADC0832的连接 (11)2.6.0灯光电路 (12)2.7.0电机驱动电路 (12)2.8.0 电源电路 (13)2.9.0PWM脉宽调制 (14)三、音乐喷泉的软件设计 (14)3.1系统整体流程图 (14)3.2 音频信号处理软件设计 (15)3.3编译软件的选择 (16)3.4PWM 脉宽调制原理 (17)四、结论 (20)参考文献 (21)附录 (22)附录一总的原理图 (22)附录二元件清单 (23)附录三总程序 (24)摘要随着生活水平的提高以及对环境要求的提升，音乐喷泉以其较高的观赏性，给予了我们视觉的盛宴。
音乐喷泉以其独特的魅力，自然而然成为人们生活当中非常重要的一环。
闲暇之余，音乐喷泉在如今节奏飞快的社会生活当中，给予了我们另类的放松。
音乐喷泉是以AT89C51单片机为核心的小型音乐喷泉控制系统，这是一种控制相对简单，成本低但是容易推广的控制系统。
其系统原理以一个简洁的单片机控制电路，通过对输出输入的控制，根据音乐的强弱对电机、水泵进行控制，来达到控制水柱的高低。
通过输出地址，展现了不同类型的输出输入电路。
通过A/D转换电路对音频信号进行采样和处理，使音频信号影响灯光色彩和灯光光线明暗的变化。
关键词：单片机音乐喷泉单片机控制ABSTRACTWith the improvement of living standards and environmental requirements increase, the musical fountain with its high ornamental, gave us a visual feast. Musical fountain with its unique charm, which people naturally become a very important part of life. Spare time, musical fountain in which today's fast-paced social life, gave us an alternative relaxation.Musical Fountain is AT89C51 core of small musical fountain control system, which is a relatively simple controls, but is easy to promote low-cost control system. Their systems to a simple principle MCU control circuit, a control input through output, according to the strength of the music on the motor, pump control, to achieve control of water level. The output address, to show the different types of input and output circuits. / D conversion circuit for processing an audio signal by sampling and A, the audio signal in the lighting and lighting of light color shade variations.KEY WORDS: MCU musical fountain MCU control一、引言1930年，喷泉相关理论在德国出现。
毕业设计(论文)基于单片机的小型音乐喷泉的设计
毕业设计说明书(论文)
作者:
学 号：
教学点:
扬州科技学院
专业:
机电一体化工程
题目:
基于单片机的小型音乐喷泉的设计
指导者：
评阅者：
2017 年 4 月
南京理工大学
毕业设计（论文）评语
学生姓名：班级、学号：
题目：基于单片机的小型音乐喷泉的设计
综合成绩：
指导者评语：
施昱晖同学在本次毕业设计中认真研究了基于单片机的小型音乐喷泉的设计，对系统的功能进行了硬件、软件电路设计，实现了PWM控制电机转动的基本原理。所完成的设计内容具有一定的创新性。
This design is the core of the controller single-chip microcomputer AT89C52, mainly including music op-amp module, A/D conversion module module, single-chip microcomputer control module and colorful lights. The system principle is music signal output is divided into two road, all the signal after amplifier circuit to provide signals for speakers, the cycle of control lights at the same time. Another Angle signal after A/D conversion for single chip microcomputer, controlled by A single-chip computer output variable of the PWM duty cycle of the motor speed.
基于单片机的音乐喷泉控制器
苏州工业园区职业技术学院 毕 毕业 业项 项目 目2011 届 2011年 5月 15日项目类别：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：张筱云苏州工业园区职业技术学院毕业项目任务书（个人表）系部： 电子工程系毕业项目类别：毕业设计毕业项目名称：基于单片机的音乐喷泉控制器设计指导教师：张筱云 职称：副教授/高工 类别：专职学 生：王健 专业：应用电子 班级：电子 083011、毕业项目的主要任务及目标任务：设计并制作一个基于单片机的校园音乐喷泉控制器,使其具有基本的 红外遥控、音乐播放、歌目显示、喷泉水柱随音乐频率及音量高低而变 化等控制功能。
目标:1) 完成单片机控制系统的控制电路、音乐喷泉声音、灯光和喷头水柱驱动电路的设计,提供相应的电路原理图、 软件源代码和音乐喷泉控制器 实验样机。
2) 完成一篇 7000 字以上（图文混排A4 15页左右）的设计报告。
2、毕业项目的主要内容1）单片机控制校园音乐喷泉软硬件方案设计；2）利用 PROTEL99 SE 画出系统硬件原理图（控制电路、音频数据采集与转换电 路、语音功率放大电路、显示及按键电路、电源电路等）；3) 使用C51语言编写步进电机控制驱动软件，利用Keil uVision3 编辑、编译， 利用proteus ISIS对部分硬件实施仿真调试；4) 硬件电路焊接、调试；5）系统调试，实现对音乐喷泉声音、灯光和喷头水柱的精确控制；（1）由液晶屏显示（播放状态、音量大小、歌曲序号、歌曲名等功能）；（2）红外遥控（播放、暂停、选曲、音量等功能）；（3）控制系统根据实时采集的音乐频率及音量经外围电路与单片机处理，最终 控制水泵、灯与喷头。
6) 写出相应得使用效果和改进意见。
3、主要参考文献1. 谢维成，杨加国，董秀成.单片机原理与应用及 C51程序设计[M].北京：清华大学出版社，2006.2. 林志琦，郎建军等.基于 Proteus 的单片机可视化软硬件仿真[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.3. 周润景，张丽娜，刘印群.PROTEUS 入门实用教程[M].北京：机械工业出版社，2007.4. 彭伟.单片机 C语言程序设计实训100 例：基于 8051+Proteus 仿真[M].北京：电子工业出版社，2009.5. 何立民..MCS51系列单片机应用系统设计－系统配置与接口技术[M].北京： 北京航空航天大学出版社，2001.6. 张筱云,李淑萍. C51 控制技术[M]. 校本教材7. 张筱云,李淑萍. 单片机扩展与接口技术 校本教材8. 51 单片机学习网：http：///9. 老古开发网： http：///10. 周立功单片机：http：///11. 单片机爱好者：http：///12. 单片机学习网：http：///13. 中国变频器网：/market/?key=1010114. 亚洲泵网：/4、进度安排毕业项目各阶段任务 起止日期1．资料收集 2 月 15 日之前2．方案制定 2 月 16 日∽2 月 25 日3．硬件设计 2 月 26 日∽3 月 10 日4．软件设计 3 月 11 日∽3 月 31 日5．硬件电路焊接和软硬件模块调4 月 1 日∽4 月 15 日试6. 音乐喷泉现场实物调试 4 月 16 日∽4 月 30 日7. 撰写毕业论文 5 月 1 日∽5 月 15 日8．后期完善与答辩准备 5 月 16 日∽5 月 21 日诚 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。
基于MCS-51单片机的音乐喷泉控制
基于MCS－51单片机的音乐喷泉控制中文摘要：音乐喷泉是利用音乐的各种特征要素来控制喷泉水姿和灯光的喷泉。
本文阐述了利用单片机为主控制器来实现小型音乐喷泉的控制。
单片机作为控制用微处理器，包含有基本的软硬件资源，可将其应用于小型音乐喷泉控制。
借鉴大型音乐喷泉的一些控制方法和控制软件，找出适合单片机的设计方案，实现小型音乐喷泉的声、光、水完美控制。
关键词：单片机，音乐喷泉，控制，MIDI文件Abstract：Musical fountain control state of water and lamps with musical characteristic. The paper tell a control system applied to the petty musical fountain based on the single-chip microprocessor. As a microprocessor used in the control system, the single-chip microprocessor contains basic resources. which can be applied to the petty style musical fountain. by means of analyzing some control method and software applied to the large-scale musical fountain, a control system based on the single-chip microprocessor will has good work with water, lamps and music.KEY WORDS:single-chip microcomputer, musical fountain, control, MIDI file音乐喷泉是极富生命力的人工景观，它将水体、灯光、音乐的变化与周围环境（建筑、园林）结合在一起，创造出各种变化多端、风格各异的艺术氛围，给人以无穷的视听享受。
(完整版)毕设-简易音乐喷泉设计
电子系统设计大作业课题：简易音乐喷泉的制作组员：任课老师：目录一、设计任务和分析 -------------------------------------------------------- 1二、硬件电路设计 ---------------------------------------------------------- 12.1总体设计------------------------------------------------------------ 12.2各模块设计---------------------------------------------------------- 22.2.1单片机最小系统------------------------------------------------ 22.2.2 A/D转换模块------------------------------------------------- 32.2.3 音频放大模块-------------------------------------------------- 32.2.4 LED灯及电机------------------------------------------------- 4三、程序设计-------------------------------------------------------------- 53.1主程序设计---------------------------------------------------------- 53.1.1设计框图------------------------------------------------------ 53.1.2程序代码------------------------------------------------------ 53.2 A/D转换程序设计--------------------------------------------------- 63.2.1 A/D转换程序原理--------------------------------------------- 63.2.2 A/D转换程序框图--------------------------------------------- 73.2.3 A/D转换子程序代码------------------------------------------- 83.3 PWM调压设计------------------------------------------------------- 93.3.1 程序框图 ---------------------------------------------------- 93.3.2 PWM调压子程序----------------------------------------------- 9四、调试和测试结果分析 --------------------------------------------------- 114.1调试--------------------------------------------------------------- 114.2 结果分析 ---------------------------------------------------------- 12一、设计任务和分析基本任务：用MCS-51单片机设计一个音乐喷泉，要实现喷水高度的连续控制，就必须能够调节喷头出水水压，而通过调节水泵转速可以达到平滑调节水压的目的。
音乐喷泉控制器的设计
学号：常州大学毕业设计（论文）（2012届）题目音乐喷泉控制器的设计学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月音乐喷泉控制器的设计摘要：音乐喷泉的核心部分是控制器。
音乐喷泉之所以能展现出各种不同的效果，是因为音乐喷泉控制器能控制喷头和灯光，显现多变的曲线和色彩。
不同的喷泉所需的水泵和彩灯组数也不尽相同，所以喷泉控制器可以采用简单、通用、组数能灵活扩充的控制器。
为了达到这一目的，本喷泉控制器由模拟电路及数字集成电路相结合，这种设计就可以灵活的改变水泵和彩灯组数。
本设计的核心控制器是AT89S52单片机，主要包括音乐产生模块、运放模块、A/D 转换模块、滤波放大模块、单片机控制模块、继电器模块以及彩灯模块。
其系统原理是音乐信号分两路输出，一路信号经过运放电路之后为喇叭提供信号，另一路信号经过A/D转换之后提供给单片机，最后由单片机根据该信号控制电机、彩灯以及继电器。
整个设计采用模块化设计易于该设计的推广使用。
关键词：音乐喷泉；控制器；电机；继电器Design of musical fountain controllerAbstract:The musical fountain controller is the centre of the musical fountain. The controller dominates sprinklers and lighting of fountain so that it manifests various spectaculars with different curves and colors. Since water pumps and the number of color lamp vary due to different types of fountains, so we need to design a controller with simple, general, and flexible expanding character. This eruptive fountain controller is the combination of analog circuits and the digital circuit design, which can change the operation of water pump and the colored lantern group number nimbly.In my research, the control core of fountain is AT89S52 MCU, including the music module, the op amp module, A/D converter module, filter amplifier module, microprocessor control module, relay module and the lantern module. The principle of the system is that the music signal is outputted through two routes, namely, through the op amp circuit, the loudspeaker can receive a part of the signal, and through A/D converter, the single chip can receive the other part of the signal. Then the single chip can control motors, lights and relays, according to the signal. This controller can be easily promoted for its modularized design.Key Words:Music fountain;Controller; Electrical appliances; Relay目录摘要 (Ⅰ)目次 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1课题背景以及意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3课题研究的内容及意义 (2)2 总体方案的设计 (3)2.1方案比较 (3)2.2系统简介 (4)3 芯片的选择及功能介绍 (6)3.1AT89S52单片机 (6)3.2音频信号放大器 (8)3.3A/D转换芯片 (9)3.4电机驱动L298N (10)3.5电机的选择及确定 (11)3.5.1 步进电机的介绍 (11)3.5.2 直流电机的介绍 (12)3.5.3 电机的选择 (13)4 硬件电路的设计 (13)4.1音乐MP3模块 (14)4.2音乐信号的滤波放大模块 (15)4.3A/D转换电路 (16)4.4运放模块（音频放大） (17)4.5单片机控制模块 (18)4.6电机驱动模块 (20)4.7继电器模块 (22)4.8彩灯控制模块 (23)5 硬件设计及调试方法 (24)5.1硬件原理图设计环境 (24)5.2硬件调试 (25)6 软件程序设计及流程图 (27)6.1系统整体软件设计的环境 (27)6.2软件设计流程图 (27)6.3代码编写 (29)6.4软件调试 (30)7 结论 (32)致谢 (33)附录A (34)附录B (37)1绪论1.1课题背景以及意义随着生活水平提高，人们对于美化生活环境的要求也是越来越高。
基于单片机的音乐喷泉系统设计
3.4.2 ADC0832 与 STC89C52 的连接................................................................... 14 3.4.3 输入电路的设计 ........................................................................................... 16 3.5 潜水泵调速硬件方案设计............................................................................... 17 3.6 灯光硬件方案设计........................................................................................... 18 3.7 解决系统时间滞后硬件电路设计................................................................... 20 4 系统软件设计 ..................................................................................................... 21 4.1 keil 软件介绍 .................................................................................................... 21 4.2 主程序流程图 ................................................................................................... 22 4.3 延迟程序的设计 .............................................................................................. 23 4.4 ADC0832 数据读取的程序设计...................................................................... 23 4.5 彩灯程序的设计 .............................................................................................. 26 4.6 潜水泵调压程序的设计 .................................................................................. 28 5 系统测试与结果分析.......................................................................................... 30 5.1 软件仿真 ........................................................................................................... 30 5.2 实验验证 ........................................................................................................... 30 6 结 论 .................................................................................................................... 34 致 谢 ....................................................................................................................... 35 参考文献 ................................................................................................................. 36 附录 A 译文 ............................................................................................................ 37 附录 B 外文文献 .................................................................................................... 43 附录 C 部分程序 .................................................................................................... 52 附录 D 系统原理图................................................................................................ 58
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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，完成了小型音乐喷泉系统硬件结构设计和控制系统设计。
控制系统的原理是利用8751单片机汇编音乐程序或者通过A/D对音频信号进行采样和处理，分级控制电动机，最终达到控制喷头流量的方法。
采用程序控制或人工按键控制电磁阀来控制花型。
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：8751单片机；音乐喷泉；变频器Abstractwith the improvement of people’s living standard and yearn for building green city, music fountain is more an more popular for its unique charm and special function large numbers of music fountain is increasingly built. The hardware construction of small music fountain system and the design of controller system and were completed according to the present situation of music fountain now. Its principle is that using the 8751 microcontroller to compilation music program or to sample musical signals with A/D and doing its data and grade controlling single-phase electric motor, finally it implements the control of the flow out of nozzles. The flower shapes are controlled by program 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 si played.Key words: 8751microcontroller, Music fountain, Variable-frequency Drive目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第一章绪论 (8)1.1设计背景 (8)1.2音乐喷泉的现状和发展 (9)1.3喷泉的物理原理 (10)1.4本课题设计内容 (10)第二章音乐喷泉造型系统设计 (4)2.1造型方案设计及选择 (12)2.2喷泉的管网设计 (13)2.2.1 喷泉的水力计算 (13)2.2.2 配水管网的计算 (15)2.3喷泉的管道布置、管材及附件选择 (15)2.3.1 喷泉的管道布置 (15)2.3.2 管材的选用 (16)2.3.3 管道附件选择 (16)2.4水泵及电机的选择 (18)2.5喷水池的设计 (19)2.5.1喷水池的组成 (19)2.5.2 喷水池的尺寸确定 (19)第三章控制系统的设计 (19)3.1 控制系统的方案设计 (20)3.2单片机型号选择 (20)3.2.1 确定单片机型号 (20)3.3控制系统的硬件设计 (21)3.3.1 系统组成 (21)3.3.2 8155的初始化 (21)3.3.3 变频器的选择 (23)3.3.4 硬件延迟电路 (28)3.3.5 系统工作流程 (30)3.4控制系统的软件设计 (31)3.4.1 系统资源分配 (31)3.4.2 音乐控制码的编制 (31)3.4.3 软件流程 (34)3.4.4 系统控制程序 (38)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录A：硬件电路原理图 (44)附录B：电气接线图 (45)附录C：程序清单 (45)第一章绪论1.1设计背景喷泉作为一项建筑艺术，在国内外均有较悠久的历史。
而音乐喷泉的构思及萌生则是本世纪30年代开始的，1930年，德国的OTTO PRZYSTAWIK(奥图．皮士特霍)首先提出了喷泉与音乐相结合的设想，并设计成小型装置应用于酒店及商场，其后则逐步发展到大型化及多样化。
GUNTER PRZYSTAWIK继承父业使音乐喷泉更为多姿多采，并于l952年夏在西柏林工业展览会上进行展示，经纽约一摄影师将其引进应用于纽约无线电音乐厅，从此，音乐喷泉陆续在世界各地应用推广，目前，西方工业发达国家已有制造音乐喷泉成套装置的专业工厂、如美国的WALTZING，MIDAS．加拿大的PEM，意大利的NeonALPina．日本的KAWAMURA等公司。
随着音乐喷泉市场的需求越来越大，国内关于音乐喷泉的研究与开发工作也蒸蒸日上。
我国在80年代中期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。
据不完全统计，2006年整个喷泉行业年总产值也早已达到几十亿元以上。
同时我国行政主管和技术监督部门、学术团体和出版界等，也为推动喷泉技术的发展做了不少工作：1989年出版的《给水排水设计手册》，第一次将“水景设计”以专章列入设计手册；1989年出版、1990年开始施行的《建筑给水排水设计规范》，第一次将“喷泉设计”以专节列入国家设计规范；1990年出版了第一本专门著作《喷泉设计》；1991年在中国土木工程学会建筑给水排水委员会和中国标准化协会建筑给水排水委员会的大力推动下，成立了第一届“全国喷泉研讨会”，有关喷泉的专门设计规程和术语标准等也公开发布执行。
音乐喷泉以其水柱绚丽多姿，水柱随着音乐而跳动，给人以视觉和听觉的双重享受。
大型的音乐喷泉功能齐全，规模大，有很强的震撼力，适用于大型音乐广场，对软硬件要求高，投资大。
随着人民生活水平的提高，对美化住宅小区以及别墅环境的要求越来越高，小型化音乐喷泉成为一个发展方向。
大型音乐喷泉的科技含量高,设计和制造难度大。
目前,我国的大型音乐喷泉技术已日趋成熟,但对小型音乐喷泉的研究较少，小型音乐喷泉存在着协调性能差等缺点。
小型音乐喷泉系统适用于住宅小区和酒店厅堂等场所，一个好的音乐喷泉就是一个精美的艺术品，可以美化环境、愉悦身心。
而其控制系统是整个音乐喷泉的关键。
对小型音乐喷泉控制系统的研究具有很大的经济效益和社会效益。
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。