【正文】 隨機存取數(shù)據(jù)存取器（RAM）,器件采用ATMEL公司的ATMEL公司的高密度、非易失性存儲7淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文技術生產，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，片內置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元。主芯片選用AT89S51單片機。采樣定理的描為“5第2章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設計對一個模擬信號進行離散化時，只要滿足采樣頻率Fs 大于或等于被采樣信號的最高頻率fm的2 倍，就可以通過理想的低通濾波器，從樣本值序列信號中無失真地恢復出原始模擬信號” ，這里的fm稱為香農頻率，這個采樣定理又稱為香農采樣定理?；窗残畔⒙殬I(yè)技術學院畢業(yè)設計論文圖 23 音樂信號放大采集 采樣定理采樣是指用一較高頻率的開關脈沖對模擬信號進行取樣，取出脈沖到來時刻所對應的模擬信號的幅度，這樣就可以得到一連串幅度變化的離散脈沖。在 LM386 的 1 腳和 8 腳之間串接一個 10 微法的電容 C4，使內部電阻 R6 被交流旁路，放大電路的增益能達到最大值，200 倍數(shù)（46dB）。另一種通過在 1 腳和 8 腳之間串接不同的阻容元件，改變放大電路的交流反饋量，從而改變放大電路的閉環(huán)增益。R5 R7 構成內部反饋環(huán)路。其中25第2章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設計T1 T6 組成 PNP 型復合差分放大器，TT6 為鏡像恒流源，作為 TT4 的有源負載，使輸入級有穩(wěn)定的增益。音樂信號的采集主要包括音頻放大和 A/D 轉換兩個過程，下面分別進行分析。其中噴泉可以濕潤周圍空氣，減少塵埃，降低氣溫。 the flow diagram of main program and the Gou sequence. Program control is used to control the flower. The changes also affect the color of light and audio signal lights light intensity. Thus, the color of the light, flashing lights and water fountains and pose with the change of music rhythm.．Key Words: music fountain；SCM；SCM control；watchdog programⅡ目錄目 錄摘 要 IABSTRACT Ⅱ第1章 緒 論 1 1 音樂噴泉的發(fā)展和現(xiàn)狀 1第2章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設計 2 控制系統(tǒng)硬件總體設計方案 2 2 音頻放大電路的設計 2 采樣定理 4 單片機電路 5 單片機的概述 5 時鐘電路的設計 6 AD轉換電路 7 ADC0809與單片機AT89S51的連接 7 8 9 10 11第3章 噴泉控制系統(tǒng)軟件設計 12 12 13 控制潛水泵軟件設計模塊 14 潛水泵開關調速的原理 15 15 16 歌曲存儲模塊 17 17 19 22 23 24結 論 25致 謝 26參考文獻 27附 錄 28附錄1 28附錄2 29V第1章 緒 論第1章 緒 論隨著城市化進程的加速，花式噴泉可以在人們周圍隨處可見。從而使燈光色彩、燈光的閃爍和噴泉水姿隨音樂節(jié)奏而變化。根據(jù)目前音樂噴泉的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了一個以AT89S51單片機為核心的小型音樂噴泉控制系統(tǒng)。編號 淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)論文題 目基于AT89S51的音樂噴泉控制系統(tǒng)學生姓名許文忠學 號42911114系 部電氣工程專 業(yè)機電一體化班 級429111指導教師龔希賓 顧問教師揭志遠二〇一三年十月摘要摘 要人們的生活離不開藝術，藝術體現(xiàn)了一個國家一個民族的特點，表達了人們思想情感。給出了一個簡潔的單片機控制電路，分析了輸出地址，描述了不同類型的輸出電路和輸入電路；介紹了從特定構造的噴池中獲得決定噴池動作的噴池數(shù)據(jù)的原理；給出了主程序框圖和看門狗子程序。關鍵詞：音樂噴泉；單片機；單片機控制；噴池數(shù)據(jù)IAbstractABSTRACTThe life of people cannot do without art。比如廣場，大廈，小區(qū)等。課題設計的目的和意義噴泉的細小水珠同空氣分子撞擊，能產生大量的負氧離子，有益于改善社區(qū)面貌和增進居民身心健康目前，國內的音樂噴泉逐漸向智能化、分散化、綜合化、多樣化的方向發(fā)展，于是對噴泉控制系統(tǒng)的設計也提出了更高的要求。外部音源信號的幅度一般較弱，因此必須要對原信號進行放大處理后才能送入A/D 轉換器。電壓增益級由接成共發(fā)射極狀態(tài)的 T7 承擔，其負載也使用了恒流源，整個集成功放的開環(huán)增益主要由該級決定。從圖 22 可以看出，LM386 采用雙列 8 腳封裝結構，它的工作電壓范圍為 4 12V，靜態(tài)電流 4mA，最大輸出功率 660mW，最大電壓增益 46dB，增益帶寬 300kHz，諧波失真 %。音樂信號的放大采集如圖 22所示。再對音頻放大電路的外圍電路進行設計，電路中電容 CC6 作為隔直電容，電位器 P1 用于調節(jié)音量的大小，元件 RC5 有助于旁路高頻噪音和改善輸出的音質。用這些離散脈沖序列代替原來時間上連續(xù)的信號，也就是在時間上將模擬信號離散化。實際應用中為了較好的防止頻譜混疊失真，采樣頻率一般要稍大于信號最高頻率的 2 倍。AT89S51單片機是一個低功耗，高性能的51內核的CMOS 8位單片機，片內含8K空間的可反復擦寫1000次的Flash只讀存儲器，具有256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個I/O口，1個看門狗定時器，3個16位可編程定時器，具有ISP功能，能夠滿足設計要求。AT89S51提供一下標準功能：4K字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內部RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結構，一個雙全工串行通信口，片內震蕩器及時鐘電路。單片機有四個數(shù)據(jù)輸出端口，P0口、P1口、P2口、P3口。 時鐘電路的設計AT89S51芯片內部有一個高增益反相放大器，用于構成振蕩器。使其成為直流信號，再采用了ADC電路。芯片轉換時間僅為32s，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉換速度快且穩(wěn)定性強。ADC0809各引腳功能：ADC0809采用雙列直插式封裝，共有28條引腳。EOC為轉換結束輸出線，該線上的高電平表示A/D轉換已結束，數(shù)字量已鎖入“三態(tài)輸出鎖存器”。VREF(+)和VREF()為參考電壓輸入線，用于給電阻階梯網絡供給標準電壓?！靡赃x取通道號。因為有了它，音樂已不再僅是背景音樂，音樂已用來控制整個噴池的動作與否，因而已達到了音樂噴泉的最基本要求。電壓比較器用以將大于基準電壓的單向信號變換成低電平有效的奏曲信號由之端輸出。方案二：采用步進電機調速電路，這樣會增加電路復雜性，控制精度偏低，優(yōu)點是價格偏低。選用單相可控硅BT169控制220V的雙向交流電。當比較器的輸出結果發(fā)生變化時，由定時器定一段時間，這樣就找到了每個周期的起點，然后再根據(jù)AD采樣決定不等的延時來輸出矩形波導通可控硅。LED水下彩燈系列除廣泛使用于噴泉，瀑布水下照明外，還可用于假山，橋梁等投光照明。電機由一種轉速到另一種轉速的響應時間可以查電機參數(shù)得到，單片機采集處理數(shù)據(jù)程序約為100句，水柱的顯示延時可以通過水閘效應計算出來。音樂元素提前預處理一般使用在工控機等數(shù)字處理能力非常強的控制系統(tǒng)中，使用單片機一般實現(xiàn)不了這個預處理目標。 噴池數(shù)據(jù)是用以對噴池內的水泵、電磁閥和彩燈等進行開與關控制的數(shù)據(jù)。在不考慮其它控制的情況下，其各位控制噴頭定義如下：87654321XXX13121110914第3 章 噴泉控制系統(tǒng)軟件設計以上各位若為1時相應的噴頭噴水，為0時不噴水，則外圈噴頭數(shù)據(jù)應為：0000 0011B0000 1111B0011 1111B1111 1111B1111 1100B1111 0000B1100 0000B0000 0000B若該花樣數(shù)據(jù)定義為HYSJ01則數(shù)據(jù)定義如下：HYSJ01：DB 03H，0FH，3FH，0FFH，0FCH，0FOH，0COH，00H；外圈噴頭數(shù)據(jù)DB 0,0，0，0，0，0，0，0 ；里圈和中心噴頭數(shù)據(jù)每次將花樣數(shù)據(jù)輸出時都是順次取一列輸出的，且可循環(huán)取用。也就是多個樂曲依次輪流循環(huán)使用編制好的噴池花樣數(shù)據(jù)。我們采用分時接通L、M、H的方法，可以調節(jié)潛水泵的轉速，使?jié)撍毛@得十八檔轉速的變速能力。由此可見采用分時接通的方法，可以使?jié)撍镁哂惺藱n轉速的調速能力。在調速程序中，我們采用8位數(shù)據(jù)記錄電