基于arduino的灯光音乐调节器【字数：9505】
摘 要本课题主要由单片机Arduino Uno R3、双色LED灯模块、无源蜂鸣器模块、光敏电阻传感器模块、跑马灯模块等组成。LED灯运行时呈闪烁状态，使用者可以通过周围环境提供给调节器的亮度来改变双色LED灯的状态，同时会播放出设置在调节器中的音乐，光敏电阻传感器模块感受到的光照亮度不同时，调节器播放的音乐也会有所不同。在播放音乐时，跑马灯模块会开始运行，依次闪烁直到音乐播放完毕。使用者会根据环境的变化，聆听到不同的音乐，再加上灯光的渲染，从而起到对气氛与情绪的调节。灯光音乐调节器适用于类似酒吧,KTV这样的环境中，或是应用于一些特定的小礼品，如生日蛋糕的装饰品。
目录
1.引言
1.1 课题目的和意义
1.2 课题研究的基础
1.3 课题研究的现状与趋势
1.4 课题研究的主要内容
2.方案论证
2.1 电路设计方案论证
2.1.1 音乐播放模块的选择
3.硬件概述及设计
3.1 硬件系统框图
3.2 Arduino开发板
3.3 双色LED灯模块
3.4 光敏电阻传感器模块
3.5 无源蜂鸣器模块
3.6 跑马灯模块
4.程序设计
4.1 程序设计流程图
4.2 光敏电阻控制双色LED灯
4.3 无源蜂鸣器播放音乐
4.4 音乐的自动变化
4.5 跑马灯运行程序
5.成品展示
5.1 包装设计
5.2 实物图
参考文献
致谢
1.引言
1.1 课题目的和意义
灯光已经与人类的日常生活密切相关，灯的用处越来越多，用途也越来越广泛。如今，人们已经不满足于单纯地依靠灯光来提供照明，在某些特殊的场景，比如酒吧、咖啡厅等，人们还会通过调节灯光的亮度来烘托氛围，从而对人的情绪产生影响。但是仅仅通过对灯光亮度的控制来调节人的情绪，这种效果并不明显，若是能够在灯光中加入音乐，在控制灯光亮度的同时能播放与灯光相配的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
音乐，就能够更好地达到这种效果。因此，本小组成员打算制作一款灯光音乐调节器，来实现对灯光与音乐的控制。
本项目中设计的功能包括了：调节器对灯光的控制设计、检测灯光亮度播放出相应的音乐的设计、灯光的亮度随光线的射入而变化的设计。对于这些功能的设计，主要是考虑到若是将音乐与灯光的控制分开，按键将会变得极为繁琐，所以考虑将音乐的播放通过对光线亮度的感应来自动实现，而不是人为的进行按键操控，更加的方便快捷。
1.2 课题研究的基础
本课题的研究是建立在灯光的应用和音乐的普及基础上进行的进一步研究与开发。
随着时代的不断变化，第三产业在我国高度的发展，人们的生活方式和思想都发生了巨大的变化。比如灯光已经不仅仅是用来照明，很多行业都会利用灯光亮度的不同来渲染气氛，使人们的情绪受到灯光的影响。但仅仅依靠灯光想要达到这种效果，是远远不够的。人们的生活在音乐行业的不断发展下，与音乐的关系已经越来越密切。若是能将音乐与灯光相结合，对于人们情绪的调节能够达到更好的效果。
而就目前的行业发展情况而言，灯是每家每户都必须用到的照明设施，而音乐也是人们生活中常备的精神食粮。通过将音乐播放器和灯光控制器相结合，制作出来的灯光音乐调节器，不仅更加方便，也能应用于各种场合，如：KTV、酒店等地。而且，在整个设计过程中需要用到的设备，购买途径也有很多。因此，这一将音乐和灯光结合的设计师完全可行的。
1.3 课题研究的现状与趋势
中国是全世界生产LED照明的最多的国家之一，也就是说中国现在已经成为了全世界LED照明的重要生产基地。中国领衔的照明行业已经发展了好几年，而且数量众多，但具有品牌和渠道优势的制造商才是市场上的主要参与者。
这些年，LED植物照明发展迅速。目前，全球LED生产厂商正在加速对植物照明领域的探索，他们将会在植物照明这一板块上展开激烈的竞争。
其次，很多大企业已经开始参与到可见光通信领域中来了。而且，实现照明和通讯的深度融合的光通信，也会让LED产业的附加价值越来越高，同时也能够扩大了LED的市场规模。智能照明系统的发展趋势必将是在满足人们日常基础照明的基础上发展更加个性化、多元化和可操作的灯光系统[2]。
灯光的种类越来越多，用途也越来越多，而音乐也已经渗透到人类生活中的点点滴滴中。现在网络高速发展，大部分人们将自己的感情精神寄托在网络上，而音乐就是网络上的其中一个载体。音乐对于人们感情的激发与调节起着相当大的作用，相信在不久的将来，为了能够起到一个比较好的调节情绪的效果，人们会更多的去研发这种将灯光和音乐结合在一起的各种各样的设施。
1.4 课题研究的主要内容
本课题主要是研究基于Arduino的灯光音乐调节器。通过周围环境的亮度来反馈到LED中，改变LED灯的亮度，同时LED灯会根据灯光亮度变化来播放设置好的不同的音乐。本课题研究的主要内容有：
1.实现调节器对灯光的控制；
2.实现音乐对灯光亮度的感应；
3.实现音乐感应到灯光后的自动播放；
4.实现亮度变化后音乐的切换；
2.方案论证
2.1 电路设计方案论证
2.1.1 音乐播放模块的选择
方案一：选择无源蜂鸣器模块。蜂鸣器是一种集成结构的电子发声器，它的供电方式是直流电压供电，主要应用于电脑、打印机、复印机、报警器、定时器等生活中都能见到的电子产品中作为发声设备。按照不同的分类，蜂鸣器就有不同的类型，不过通常，我们将蜂鸣器分为两种，一种是压电式蜂鸣器，而另一种就是电磁式蜂鸣器。
1.压电式蜂鸣器
压电蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣器、阻抗匹配器、谐振器和壳体组成。一些压电蜂鸣器的外壳上装有LED，多谐振荡器是晶体管或集成电路。当合适的电源接通时，多谐振荡器振动，输出相应的音频信号，阻抗匹配器在这时就会驱动压电蜂鸣器，以达到发声的目的。压电蜂鸣器由锆钛酸铅或者是铌酸镁铅压电陶瓷制成，在陶瓷片的两面，都涂有极化老化的银电极，然后用黄铜或者是不锈钢将其粘在一起。这就是压电式蜂鸣器的制作方法。
2.电磁式蜂鸣器
目录
1.引言
1.1 课题目的和意义
1.2 课题研究的基础
1.3 课题研究的现状与趋势
1.4 课题研究的主要内容
2.方案论证
2.1 电路设计方案论证
2.1.1 音乐播放模块的选择
3.硬件概述及设计
3.1 硬件系统框图
3.2 Arduino开发板
3.3 双色LED灯模块
3.4 光敏电阻传感器模块
3.5 无源蜂鸣器模块
3.6 跑马灯模块
4.程序设计
4.1 程序设计流程图
4.2 光敏电阻控制双色LED灯
4.3 无源蜂鸣器播放音乐
4.4 音乐的自动变化
4.5 跑马灯运行程序
5.成品展示
5.1 包装设计
5.2 实物图
参考文献
致谢
1.引言
1.1 课题目的和意义
灯光已经与人类的日常生活密切相关，灯的用处越来越多，用途也越来越广泛。如今，人们已经不满足于单纯地依靠灯光来提供照明，在某些特殊的场景，比如酒吧、咖啡厅等，人们还会通过调节灯光的亮度来烘托氛围，从而对人的情绪产生影响。但是仅仅通过对灯光亮度的控制来调节人的情绪，这种效果并不明显，若是能够在灯光中加入音乐，在控制灯光亮度的同时能播放与灯光相配的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
音乐，就能够更好地达到这种效果。因此，本小组成员打算制作一款灯光音乐调节器，来实现对灯光与音乐的控制。
本项目中设计的功能包括了：调节器对灯光的控制设计、检测灯光亮度播放出相应的音乐的设计、灯光的亮度随光线的射入而变化的设计。对于这些功能的设计，主要是考虑到若是将音乐与灯光的控制分开，按键将会变得极为繁琐，所以考虑将音乐的播放通过对光线亮度的感应来自动实现，而不是人为的进行按键操控，更加的方便快捷。
1.2 课题研究的基础
本课题的研究是建立在灯光的应用和音乐的普及基础上进行的进一步研究与开发。
随着时代的不断变化，第三产业在我国高度的发展，人们的生活方式和思想都发生了巨大的变化。比如灯光已经不仅仅是用来照明，很多行业都会利用灯光亮度的不同来渲染气氛，使人们的情绪受到灯光的影响。但仅仅依靠灯光想要达到这种效果，是远远不够的。人们的生活在音乐行业的不断发展下，与音乐的关系已经越来越密切。若是能将音乐与灯光相结合，对于人们情绪的调节能够达到更好的效果。
而就目前的行业发展情况而言，灯是每家每户都必须用到的照明设施，而音乐也是人们生活中常备的精神食粮。通过将音乐播放器和灯光控制器相结合，制作出来的灯光音乐调节器，不仅更加方便，也能应用于各种场合，如：KTV、酒店等地。而且，在整个设计过程中需要用到的设备，购买途径也有很多。因此，这一将音乐和灯光结合的设计师完全可行的。
1.3 课题研究的现状与趋势
中国是全世界生产LED照明的最多的国家之一，也就是说中国现在已经成为了全世界LED照明的重要生产基地。中国领衔的照明行业已经发展了好几年，而且数量众多，但具有品牌和渠道优势的制造商才是市场上的主要参与者。
这些年，LED植物照明发展迅速。目前，全球LED生产厂商正在加速对植物照明领域的探索，他们将会在植物照明这一板块上展开激烈的竞争。
其次，很多大企业已经开始参与到可见光通信领域中来了。而且，实现照明和通讯的深度融合的光通信，也会让LED产业的附加价值越来越高，同时也能够扩大了LED的市场规模。智能照明系统的发展趋势必将是在满足人们日常基础照明的基础上发展更加个性化、多元化和可操作的灯光系统[2]。
灯光的种类越来越多，用途也越来越多，而音乐也已经渗透到人类生活中的点点滴滴中。现在网络高速发展，大部分人们将自己的感情精神寄托在网络上，而音乐就是网络上的其中一个载体。音乐对于人们感情的激发与调节起着相当大的作用，相信在不久的将来，为了能够起到一个比较好的调节情绪的效果，人们会更多的去研发这种将灯光和音乐结合在一起的各种各样的设施。
1.4 课题研究的主要内容
本课题主要是研究基于Arduino的灯光音乐调节器。通过周围环境的亮度来反馈到LED中，改变LED灯的亮度，同时LED灯会根据灯光亮度变化来播放设置好的不同的音乐。本课题研究的主要内容有：
1.实现调节器对灯光的控制；
2.实现音乐对灯光亮度的感应；
3.实现音乐感应到灯光后的自动播放；
4.实现亮度变化后音乐的切换；
2.方案论证
2.1 电路设计方案论证
2.1.1 音乐播放模块的选择
方案一：选择无源蜂鸣器模块。蜂鸣器是一种集成结构的电子发声器，它的供电方式是直流电压供电，主要应用于电脑、打印机、复印机、报警器、定时器等生活中都能见到的电子产品中作为发声设备。按照不同的分类，蜂鸣器就有不同的类型，不过通常，我们将蜂鸣器分为两种，一种是压电式蜂鸣器，而另一种就是电磁式蜂鸣器。
1.压电式蜂鸣器
压电蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣器、阻抗匹配器、谐振器和壳体组成。一些压电蜂鸣器的外壳上装有LED，多谐振荡器是晶体管或集成电路。当合适的电源接通时，多谐振荡器振动，输出相应的音频信号，阻抗匹配器在这时就会驱动压电蜂鸣器，以达到发声的目的。压电蜂鸣器由锆钛酸铅或者是铌酸镁铅压电陶瓷制成，在陶瓷片的两面，都涂有极化老化的银电极，然后用黄铜或者是不锈钢将其粘在一起。这就是压电式蜂鸣器的制作方法。
2.电磁式蜂鸣器
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