单片机音乐喷泉的设计与制作
目录
一、 引言 4
（一）研究背景 4
（二）方案选择 4
（三）研究的基本内容 5
二、 总体设计方案 6
（一） 音乐喷泉控制系统整体设计 6
三、 硬件电路的设计 7
（一） 单片机控制电路 7
（二） A/D转换模块 8
（三） 音乐信号采集电路 8
四、 软件程序设计 10
（一） 系统整体流程图 10
（二） 喷池数据 11
（三） 系统子流程图 14
1. A/D转换流程图 14
2. 音乐信号采集流程图 15
五、 系统功能实物焊接测试 16
（一）实物图 16
（二）功能测试 17
1. 音乐信号的采集与转换 17
2. 喷泉水位效果及彩灯闪烁效果的变化测试 18
结论 21
致谢 21
参考文献 22
附 录 23
附录1 电路原理图 23
附录2 PCB图 24
附录3 元器件清单 25
附录4 源程序 26
摘要
近些年，出现了一种把喷泉与音乐结合起来的产物，即音乐喷泉。它多变的造型和绚丽的灯光效果，受到了广大群众的喜爱和追捧。
本设计采用单片机为核心控制器，通过对音乐信号采集电路、电源电路、A/D转换电路，系统控制电路，输入、输出电路的运用，完成一款音乐喷泉控制系统的制作。整个系统通过音乐信号采集电路对音乐的采集，经A/D转换电路把音乐信号转换为数据信号，能够实现喷泉高低、喷泉造型、彩灯闪烁随音乐的变化而变化的功能。该设计具有成本低、制作简单的优势和一定的实用价值。
关键词：音乐喷泉；单片机；喷池数据
Abstract
In recent years, there is a product of combining with music fountain, and the music fountain. It changeful mo
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
彩灯闪烁随音乐的变化而变化的功能。该设计具有成本低、制作简单的优势和一定的实用价值。
关键词：音乐喷泉；单片机；喷池数据
Abstract
In recent years, there is a product of combining with music fountain, and the music fountain. It changeful modelling and brilliant lighting effects, are popular with the masses and sought after.
This design USES the single chip microcomputer as the core controller, through the music signal collection circuit, power circuit, A/D conversion circuit, control circuit, the use of input and output circuit, A music fountain control system. The whole system through music signal sampling circuit of the music, the music by A/D conversion circuit signal is converted to A data signal, can realize the fountain height, fountain modelling, lights flashing changes over the music. With the advantages of low cost, simple production and certain practical value.
Key words: music fountain; single chip microcomputer; spray pool data
一、 引言
（一）研究背景
目前我国的科学发展技术在一点点增长，人们的日常生活水平也在一点点的提高，所以城市里面一些公共场所的建设就相对更加的受到人们的重视 。其中喷泉得到了广泛的应用，无论是雕塑喷泉、音乐喷泉、水幕电影，还是超高瀑布、超大喷泉，它们都把水景工程和周围的建筑完美的结合在一起，受到了很多人们的欢迎。以音乐喷泉为例，它能够随着音乐产生多样的水姿变换和灯光效果，给人以视觉和听觉的双重享受，所以受到了越来越多人们的认可和追捧。
（二）方案选择
以音乐喷泉为例，其中最核心的技术莫过于其核心控制器的设计和制作。根据调研显示，常用的控制系统主要包括基于硬件电路采样的前馈补偿音乐喷泉控制系统、基于全数字集成电路音乐喷泉控制器和基于单片机的音乐喷泉控制系统这三种。
方案一：基于硬件电路采样的前馈补偿音乐喷泉控制系统
显然，该解决方案的优点是一种新的音乐喷泉控制方法的采样结果，可以直接反映音乐的强度，并通过控制器和上位机数据采集和处理，每0.1秒的采样数据，以实现喷泉。在前馈补偿控制时，前馈控制的输出可以完全确定由前馈控制的时间，它可以满足实际的音乐喷泉前馈补偿控制的需要。但同时也暴露出不足之处，是对硬件条件的限制和需求能力的提高，要实现更为困难。
方案二：基于全数字集成电路音乐喷泉控制器
此方案设计是可编程的应用设计，程控两用音乐喷泉控制器，分别控制三套不同颜色的光，和五个不同的喷泉造型泵。可编程、程控交换机可用手动开关。用电位器调整的SPC和声波速度，输入的音乐直接控制灯的体积，音乐的音量是套灯开了不小的数目，另一方面，集灯光音乐卷数是开放的。整个电路设计比较简单，对比我们这次设计的工程背景，具有一定的可行性。
方案三：基于单片机的音乐喷泉控制系统
这个方案是把单片机当做控制系统的核心。可以通过单片机控制来进行简单实用的控制音乐喷泉。方案具有性价比高、体积小、易操作，等等。
对比上述三种方案，结合本次设计的目标及相应的功能要求、经费资源，本次设计拟采用方案三，即以单片机STC89C52作为系统的核心控制电路。
（三）研究的基本内容
本次设计，拟以单片机为核心控制器，通过对音频信号采集电路、电源电路、A/D
一、 引言 4
（一）研究背景 4
（二）方案选择 4
（三）研究的基本内容 5
二、 总体设计方案 6
（一） 音乐喷泉控制系统整体设计 6
三、 硬件电路的设计 7
（一） 单片机控制电路 7
（二） A/D转换模块 8
（三） 音乐信号采集电路 8
四、 软件程序设计 10
（一） 系统整体流程图 10
（二） 喷池数据 11
（三） 系统子流程图 14
1. A/D转换流程图 14
2. 音乐信号采集流程图 15
五、 系统功能实物焊接测试 16
（一）实物图 16
（二）功能测试 17
1. 音乐信号的采集与转换 17
2. 喷泉水位效果及彩灯闪烁效果的变化测试 18
结论 21
致谢 21
参考文献 22
附 录 23
附录1 电路原理图 23
附录2 PCB图 24
附录3 元器件清单 25
附录4 源程序 26
摘要
近些年，出现了一种把喷泉与音乐结合起来的产物，即音乐喷泉。它多变的造型和绚丽的灯光效果，受到了广大群众的喜爱和追捧。
本设计采用单片机为核心控制器，通过对音乐信号采集电路、电源电路、A/D转换电路，系统控制电路，输入、输出电路的运用，完成一款音乐喷泉控制系统的制作。整个系统通过音乐信号采集电路对音乐的采集，经A/D转换电路把音乐信号转换为数据信号，能够实现喷泉高低、喷泉造型、彩灯闪烁随音乐的变化而变化的功能。该设计具有成本低、制作简单的优势和一定的实用价值。
关键词：音乐喷泉；单片机；喷池数据
Abstract
In recent years, there is a product of combining with music fountain, and the music fountain. It changeful mo
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
彩灯闪烁随音乐的变化而变化的功能。该设计具有成本低、制作简单的优势和一定的实用价值。
关键词：音乐喷泉；单片机；喷池数据
Abstract
In recent years, there is a product of combining with music fountain, and the music fountain. It changeful modelling and brilliant lighting effects, are popular with the masses and sought after.
This design USES the single chip microcomputer as the core controller, through the music signal collection circuit, power circuit, A/D conversion circuit, control circuit, the use of input and output circuit, A music fountain control system. The whole system through music signal sampling circuit of the music, the music by A/D conversion circuit signal is converted to A data signal, can realize the fountain height, fountain modelling, lights flashing changes over the music. With the advantages of low cost, simple production and certain practical value.
Key words: music fountain; single chip microcomputer; spray pool data
一、 引言
（一）研究背景
目前我国的科学发展技术在一点点增长，人们的日常生活水平也在一点点的提高，所以城市里面一些公共场所的建设就相对更加的受到人们的重视 。其中喷泉得到了广泛的应用，无论是雕塑喷泉、音乐喷泉、水幕电影，还是超高瀑布、超大喷泉，它们都把水景工程和周围的建筑完美的结合在一起，受到了很多人们的欢迎。以音乐喷泉为例，它能够随着音乐产生多样的水姿变换和灯光效果，给人以视觉和听觉的双重享受，所以受到了越来越多人们的认可和追捧。
（二）方案选择
以音乐喷泉为例，其中最核心的技术莫过于其核心控制器的设计和制作。根据调研显示，常用的控制系统主要包括基于硬件电路采样的前馈补偿音乐喷泉控制系统、基于全数字集成电路音乐喷泉控制器和基于单片机的音乐喷泉控制系统这三种。
方案一：基于硬件电路采样的前馈补偿音乐喷泉控制系统
显然，该解决方案的优点是一种新的音乐喷泉控制方法的采样结果，可以直接反映音乐的强度，并通过控制器和上位机数据采集和处理，每0.1秒的采样数据，以实现喷泉。在前馈补偿控制时，前馈控制的输出可以完全确定由前馈控制的时间，它可以满足实际的音乐喷泉前馈补偿控制的需要。但同时也暴露出不足之处，是对硬件条件的限制和需求能力的提高，要实现更为困难。
方案二：基于全数字集成电路音乐喷泉控制器
此方案设计是可编程的应用设计，程控两用音乐喷泉控制器，分别控制三套不同颜色的光，和五个不同的喷泉造型泵。可编程、程控交换机可用手动开关。用电位器调整的SPC和声波速度，输入的音乐直接控制灯的体积，音乐的音量是套灯开了不小的数目，另一方面，集灯光音乐卷数是开放的。整个电路设计比较简单，对比我们这次设计的工程背景，具有一定的可行性。
方案三：基于单片机的音乐喷泉控制系统
这个方案是把单片机当做控制系统的核心。可以通过单片机控制来进行简单实用的控制音乐喷泉。方案具有性价比高、体积小、易操作，等等。
对比上述三种方案，结合本次设计的目标及相应的功能要求、经费资源，本次设计拟采用方案三，即以单片机STC89C52作为系统的核心控制电路。
（三）研究的基本内容
本次设计，拟以单片机为核心控制器，通过对音频信号采集电路、电源电路、A/D
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