单片机和电阻屏的音乐喷泉控制系统设计【字数：13400】
摘 要音乐喷泉是我们平时在公园或者广场常见的景观，优美的音乐结合着动人的旋律给予浏览者美享受，丰富了人们的日常生活。随着智能化的发展，带有控制界面的音乐喷泉的出现更加符合时代潮流。本文基于单片机和电阻屏设计音乐喷泉控制系统。以STC89C52为控制核心，结合相关硬件，设计了电路原理图和PCB制板图。按照音乐喷泉的工艺流程，设计了软件系统。该设计中用到了MP3模块、5V水泵电机、串口电阻屏等，以串口电阻屏为控制界面，控制整个机器的工作，最终实现了音乐喷泉动作的全过程，达到了预期的效果。
目 录
1. 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 音乐喷泉的起源和发展 1
1.3 本课题主要研究内容 2
1.4 本章小结 3
2. 系统总体设计方案 4
2.1 音乐喷泉控制 4
2.2 设计方案比较 4
2.3 系统流程框图 5
2.4 本章小结 6
3. 音乐喷泉硬件系统设计 7
3.1 系统硬件组成 7
3.2 STC89C52RC介绍 7
3.3 单片机最小系统设计 9
3.3 MP3 Player播放电路设计 10
3.4 ADC0832模数转换电路设计 12
3.5 UsartGPU26A串口触摸屏电路设计 12
3.5.1 串口屏连接调试方法 13
3.6 卧式小潜水泵电路设计 18
3.7 发光二极管显示电路设计 19
3.8 本章小结 20
4. 音乐喷泉软件系统设计 21
4.1 音乐喷泉的软件结构设计 21
4.2 音乐喷泉程序设计 23
4.2.1 主程序设计 23
4.2.2 串口接收程序设计 25
4.2.3 A/D转换程序设计 27
4.2.4 PWM和二极管发光程序设计 29
4.4 本章小结 31
5. 音乐喷泉调试与运行 32
5.1 音乐喷泉总系统调试 32
5.2 调试遇到的问题及解 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
决办法 34
5.3 本章小结 35
结束语 36
参考文献 37
致谢 38
1. 绪论
1.1 课题背景
随着人们的生活水平越来越高提升，对环境的要求也逐渐提高，城市的环境建设越发被人民群众重视。大大小小的公园里都有音乐喷泉的设计，在城市化的建设中起到重要的作用，同时也是能吸引游客浏览的一大建设。在人的身体里，有着百分之七十多的部分都是水，水对人类至关重要，是人类生命健康的保证。所以从源头上来说，人本身就是近亲水的，喜欢水是理所应当的事情。故而，喷泉这种以水为主的景观，可以说是一种人见人爱的好景观了。美丽的喷泉伴随着优美的音乐，给游客由内而外从内心到眼睛的一种美感，令游客们心旷神怡，赞叹不已，在视觉和听觉上获得了极大的享受。音乐喷泉相关行业这些年来也是不断变化，有着一副欣欣向荣的好前景[1]。
喷泉，是一种将本来应该向下流动的水通过压力泵的作用下，将水往上方压并给以不同的压力而产生不同的形状喷涌出的泉水。现在的喷泉多指人工喷泉，喷泉也分为两种，一类是依据地理形状，因地制宜就地建设喷泉设施，而另外一类则是纯人工修建的喷泉设施。两大类喷泉设施都共同离不开人为的参与，只是相对的前者更加依赖天然的部分，后者则是人工修建。
在以前人工修建的喷泉并不会被普通的老百姓所欣赏到，大多是在皇家园林提供给皇宫内的达官贵族欣赏参观。后来社会的发展使得喷泉能逐步走到人们的视野当中，经过民间优秀的工人师傅们的精心修建，就有了人们游玩欣赏的各式各样的喷泉，人们的日常生活也变得丰富多彩起来[2]。
1.2 音乐喷泉的起源和发展
音乐喷泉起源于1930年，德国人首先提出了喷泉的相关概念。经过多年的发展，使其音乐喷泉的设计和建造变得更加庞大和复杂。由于中国的改革开放政策越来越成为主流，中国在上个世纪80年代引进了和自主建造了许多美丽的音乐喷泉，这些美丽的建筑对环境的美化和人民文化生活的发展有重要的作用[1]。
石景山古城公园是北京众多音乐喷泉里鲜为人知的景点，在景区中游客可以听到悠扬的音乐声，喷泉可以有五六种变化，有时变成银色的伞，有时像玉带一样漂浮，有时像金蛇一样舞蹈，有时旋转和飞溅。喷泉喷出的形状像花儿一样，菊花、芙蓉花、百合花和曼陀罗花。这是20世纪80年代初在中国建造的较早一期的音乐喷泉。
秋水广场在南昌市相当有名气的，有着名句“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”的意境。秋水广场的主题和定位是一个以音乐喷泉为主的大型休闲广场，广场里面的娱乐活动也是丰富多彩。里面包括旅游、观光和购物等。其中广场的音乐喷泉最为吸引人，是中国最大的音乐喷泉体。面积大约12000平方米，主要喷水能够达到128米。在这个美丽的风景区，人们可以一边欣赏滕王阁的美景，一边欣赏音乐喷泉优美的变化。
新加坡圣淘沙旅游区的音乐喷泉设计和效果也是很值得参考的，旅游区被安排在一个开放的，稍微倾斜的空间中，这个空间很大，并且与圣淘沙前长形喷泉相结合。全系列喷泉长达100米，音乐喷泉位于该系列的顶部。舞台由一个堆积在假山上西式半圆柱形画廊组成，一共分为3层。白天的时候，假山瀑布和两侧的喷泉形成了一个更加优雅和悠扬的水景花园，与三层楼的游泳池相结合。在晚上，有丰富多彩的美丽喷泉景观。整个舞台区域由南至北宽度接近100米。是亚洲最大的音乐喷泉之一，壮观而美丽的展现了水景之美[3]。
在上面介绍的音乐喷泉中，都是按照音乐曲调、水舞表演和建筑情境的角度来表现悠扬美丽的音乐喷泉，但是他们都是属于大型喷泉，控制系统多用PLC逻辑编程控制，流量比较大，大多都是专门定量设计。即便如此，国内外的音乐喷泉控制系统设计已做到成熟水平，并且有着专业的厂家和厂家提供设计、喷泉设备和安装服务。现在看来，国内的音乐喷泉正朝着智能化、分散化、集成化、多样化的方向逐步发展，研发人员对喷泉控制系统的设计也提出了更高更新的要求。相信在未来小型化、智能化、人性化会成新的发展方向。
1.3 本课题主要研究内容
本课题根据国内外音乐喷泉的现状，发展趋势的角度描述了国内外音乐喷泉控制的问题，并对电阻式触摸屏和音乐喷泉控制系统进行了具体设计，从硬件选材设计硬件电路接线图和电阻式触摸屏的设计，到软件程序设计。
目 录
1. 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 音乐喷泉的起源和发展 1
1.3 本课题主要研究内容 2
1.4 本章小结 3
2. 系统总体设计方案 4
2.1 音乐喷泉控制 4
2.2 设计方案比较 4
2.3 系统流程框图 5
2.4 本章小结 6
3. 音乐喷泉硬件系统设计 7
3.1 系统硬件组成 7
3.2 STC89C52RC介绍 7
3.3 单片机最小系统设计 9
3.3 MP3 Player播放电路设计 10
3.4 ADC0832模数转换电路设计 12
3.5 UsartGPU26A串口触摸屏电路设计 12
3.5.1 串口屏连接调试方法 13
3.6 卧式小潜水泵电路设计 18
3.7 发光二极管显示电路设计 19
3.8 本章小结 20
4. 音乐喷泉软件系统设计 21
4.1 音乐喷泉的软件结构设计 21
4.2 音乐喷泉程序设计 23
4.2.1 主程序设计 23
4.2.2 串口接收程序设计 25
4.2.3 A/D转换程序设计 27
4.2.4 PWM和二极管发光程序设计 29
4.4 本章小结 31
5. 音乐喷泉调试与运行 32
5.1 音乐喷泉总系统调试 32
5.2 调试遇到的问题及解 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
决办法 34
5.3 本章小结 35
结束语 36
参考文献 37
致谢 38
1. 绪论
1.1 课题背景
随着人们的生活水平越来越高提升，对环境的要求也逐渐提高，城市的环境建设越发被人民群众重视。大大小小的公园里都有音乐喷泉的设计，在城市化的建设中起到重要的作用，同时也是能吸引游客浏览的一大建设。在人的身体里，有着百分之七十多的部分都是水，水对人类至关重要，是人类生命健康的保证。所以从源头上来说，人本身就是近亲水的，喜欢水是理所应当的事情。故而，喷泉这种以水为主的景观，可以说是一种人见人爱的好景观了。美丽的喷泉伴随着优美的音乐，给游客由内而外从内心到眼睛的一种美感，令游客们心旷神怡，赞叹不已，在视觉和听觉上获得了极大的享受。音乐喷泉相关行业这些年来也是不断变化，有着一副欣欣向荣的好前景[1]。
喷泉，是一种将本来应该向下流动的水通过压力泵的作用下，将水往上方压并给以不同的压力而产生不同的形状喷涌出的泉水。现在的喷泉多指人工喷泉，喷泉也分为两种，一类是依据地理形状，因地制宜就地建设喷泉设施，而另外一类则是纯人工修建的喷泉设施。两大类喷泉设施都共同离不开人为的参与，只是相对的前者更加依赖天然的部分，后者则是人工修建。
在以前人工修建的喷泉并不会被普通的老百姓所欣赏到，大多是在皇家园林提供给皇宫内的达官贵族欣赏参观。后来社会的发展使得喷泉能逐步走到人们的视野当中，经过民间优秀的工人师傅们的精心修建，就有了人们游玩欣赏的各式各样的喷泉，人们的日常生活也变得丰富多彩起来[2]。
1.2 音乐喷泉的起源和发展
音乐喷泉起源于1930年，德国人首先提出了喷泉的相关概念。经过多年的发展，使其音乐喷泉的设计和建造变得更加庞大和复杂。由于中国的改革开放政策越来越成为主流，中国在上个世纪80年代引进了和自主建造了许多美丽的音乐喷泉，这些美丽的建筑对环境的美化和人民文化生活的发展有重要的作用[1]。
石景山古城公园是北京众多音乐喷泉里鲜为人知的景点，在景区中游客可以听到悠扬的音乐声，喷泉可以有五六种变化，有时变成银色的伞，有时像玉带一样漂浮，有时像金蛇一样舞蹈，有时旋转和飞溅。喷泉喷出的形状像花儿一样，菊花、芙蓉花、百合花和曼陀罗花。这是20世纪80年代初在中国建造的较早一期的音乐喷泉。
秋水广场在南昌市相当有名气的，有着名句“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”的意境。秋水广场的主题和定位是一个以音乐喷泉为主的大型休闲广场，广场里面的娱乐活动也是丰富多彩。里面包括旅游、观光和购物等。其中广场的音乐喷泉最为吸引人，是中国最大的音乐喷泉体。面积大约12000平方米，主要喷水能够达到128米。在这个美丽的风景区，人们可以一边欣赏滕王阁的美景，一边欣赏音乐喷泉优美的变化。
新加坡圣淘沙旅游区的音乐喷泉设计和效果也是很值得参考的，旅游区被安排在一个开放的，稍微倾斜的空间中，这个空间很大，并且与圣淘沙前长形喷泉相结合。全系列喷泉长达100米，音乐喷泉位于该系列的顶部。舞台由一个堆积在假山上西式半圆柱形画廊组成，一共分为3层。白天的时候，假山瀑布和两侧的喷泉形成了一个更加优雅和悠扬的水景花园，与三层楼的游泳池相结合。在晚上，有丰富多彩的美丽喷泉景观。整个舞台区域由南至北宽度接近100米。是亚洲最大的音乐喷泉之一，壮观而美丽的展现了水景之美[3]。
在上面介绍的音乐喷泉中，都是按照音乐曲调、水舞表演和建筑情境的角度来表现悠扬美丽的音乐喷泉，但是他们都是属于大型喷泉，控制系统多用PLC逻辑编程控制，流量比较大，大多都是专门定量设计。即便如此，国内外的音乐喷泉控制系统设计已做到成熟水平，并且有着专业的厂家和厂家提供设计、喷泉设备和安装服务。现在看来，国内的音乐喷泉正朝着智能化、分散化、集成化、多样化的方向逐步发展，研发人员对喷泉控制系统的设计也提出了更高更新的要求。相信在未来小型化、智能化、人性化会成新的发展方向。
1.3 本课题主要研究内容
本课题根据国内外音乐喷泉的现状，发展趋势的角度描述了国内外音乐喷泉控制的问题，并对电阻式触摸屏和音乐喷泉控制系统进行了具体设计，从硬件选材设计硬件电路接线图和电阻式触摸屏的设计，到软件程序设计。
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