【正文】 來(lái)控制整個(gè)噴池的動(dòng)作與否，因而已達(dá)到了音樂(lè)噴泉的最基本要求。由 P27和 WR 信號(hào)經(jīng)或非門(mén)提供的信號(hào)使— 提供的 3 位通道地址送入 ADC0809 進(jìn)行鎖存，用以選取通道號(hào)。 VREF(+)常與 VCC 相連VREF()常接地或負(fù)電源電壓。 OE 為“輸出允許”線(xiàn)。 （ 1） IN0— IN7(8 條 ) IN0— IN7 為 8路模擬電壓輸入線(xiàn)，用于輸入被轉(zhuǎn)換的模擬電壓； （ 2）地址輸入和控制（ 4條） ALE 為地址鎖存允許輸入線(xiàn)，高電平有效。獨(dú) 立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變得更加方便。其中 AD 芯片為 ADC0832。反相放大器的輸入端為 XTAL1，輸出端為 XTAL2 兩端跨接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，如圖 25 所示： 圖 25自激振蕩器 AT89S51 第 2 章 音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7 AD 轉(zhuǎn)換電路 輸入的電壓為交流模擬量 ，不能直接送入單片機(jī)進(jìn)行處理。由于 P3口還有許多特殊功能，如讀寫(xiě)控制、串行通信、外部中斷等功能，所以 P3 口不用作數(shù)據(jù)輸入輸出端口。同時(shí)， AT89S51 可降至 0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件。使用簡(jiǎn)單且價(jià)格非常低廉。比如樂(lè)曲的音域頻段如果在 50Hz 4000Hz 內(nèi)，就要將 A/D 轉(zhuǎn)換器的采樣頻率選定為 10kHz，才能滿(mǎn)足香農(nóng)采樣定理的要求。 如圖 23所示，在對(duì)音樂(lè)信號(hào)進(jìn)行放大處理后，就要通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)采集進(jìn)計(jì)算機(jī)，這就是音樂(lè)信號(hào)的采樣。電容 C3 作為去耦電容，一方面是本集成電路的蓄能電容，另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲電容 C2 則是作為旁路電容，將信號(hào)的中高頻噪音旁路到地。外部音源（聲卡、 CD 機(jī)等）的模擬音樂(lè)信號(hào)分左、右聲道分別進(jìn)入放大電路，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大后，得到幅值放大后的音頻信號(hào)。 在 LM386 上，提供了兩種典型放大電路的設(shè)計(jì)方案。 T T9 復(fù)合為一個(gè) PNP 管，和 T10 共同組成互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)射極輸出電路，以供給負(fù)載以足夠的電流。本文選擇了 LM386 芯片設(shè)計(jì)音頻放大電路。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 第 2 章 音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)方案 該音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 如圖 ，由音樂(lè)輸入系統(tǒng)、數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)和輸出控制系統(tǒng)等組成。 課題設(shè)計(jì)的目的和意義 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展， 交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入個(gè)嶄新的時(shí)代，其應(yīng)用越來(lái)越廣。 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 program目錄 IV 目 錄 摘 要 ............................................................... I ABSTRACT ........................................................ Ⅱ 第 1 章 緒 論 ........................................................ 1 課題背景 ..................................................... 1 音樂(lè)噴泉的發(fā)展和現(xiàn)狀 ........................................ 1 第 2 章 音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ..................................... 2 控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)方案 .................................... 2 音樂(lè)信號(hào)的采集 ............................................... 2 音頻放大電路的設(shè)計(jì) ..................................... 2 采樣定理 ............................................... 4 單片機(jī)電路 .................................................. 5 單片機(jī)的概述 ........................................... 5 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) ......................................... 6 AD 轉(zhuǎn)換電路 .................................................. 7 ADC0809 與單片機(jī) AT89S51 的連接 ........................ 7 輸入電路 ............................................... 8 潛水泵調(diào)速硬件方案設(shè)計(jì) ....................................... 9 燈光硬件方案設(shè)計(jì) ............................................ 10 解決系統(tǒng)時(shí)間滯后硬件電路設(shè)計(jì) ................................ 11 第 3 章 噴泉控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ....................................... 12 噴池?cái)?shù)據(jù) .................................................... 12 主程序框圖 .................................................. 13 控制潛水泵軟件設(shè)計(jì)模塊 ..................................... 14 潛水泵開(kāi)關(guān)調(diào)速的原理 .................................. 15 潛水泵開(kāi)關(guān)調(diào)速的軟件設(shè)計(jì) .............................. 15 控制電磁閥軟件設(shè)計(jì)模塊 ...................................... 16 歌曲存儲(chǔ)模塊 ............................................... 17 音頻脈沖的產(chǎn)生 ........................................ 17 音樂(lè)程序 .............................................. 19 燈光控制模塊 ................................................ 22 看門(mén)狗子程序 ................................................ 23 目錄 V 實(shí)驗(yàn)仿真 .................................................... 24 結(jié) 論 .............................................................. 25 致 謝 .............................................................. 26 參考文獻(xiàn) ........................................................... 27 附 錄 .............................................................. 28 附錄 1.......................................................... 28 附錄 2.......................................................... 29第 1 章 緒 論 1 第 1 章 緒 論 課題背景 隨著城市化進(jìn)程的加速，花式噴泉可以在人們周?chē)S處可見(jiàn)。從而使燈光色彩、燈光的閃爍和噴泉水姿隨音樂(lè)節(jié)奏而變化。 根據(jù)目前音樂(lè)噴泉的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了一個(gè)以 AT89S51 單片機(jī)為核心的小型音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)。編號(hào) 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 題 目 學(xué)生姓名 許文忠 學(xué) 號(hào) 42911114 系 部 電氣工程 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 429111 指導(dǎo)教師 龔希賓 顧問(wèn)教師 揭志遠(yuǎn) 二 〇一三 年十月基于 AT89S51 的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng) 摘要 I 摘 要 人們的生活離不開(kāi)藝術(shù)，藝術(shù)體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家一個(gè)民族的特點(diǎn)，表達(dá)了人們思想情感。給出了一個(gè)簡(jiǎn)潔的單片機(jī)控制電路，分析了輸出地址，描述了不同類(lèi)型的輸出電路和輸入電路；介紹了從特定構(gòu)造的噴池中獲得決定噴池動(dòng)作的噴池?cái)?shù)據(jù)的原理；給出了主程序框圖和看門(mén)狗子程序。 關(guān)鍵詞 ： 音樂(lè)噴泉；單片機(jī)； 單片機(jī)控制；噴池?cái)?shù)據(jù) Abstract Ⅱ ABSTRACT The life of people cannot do without art。比如廣場(chǎng)，大廈，小區(qū)等。而隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和人口大量集聚，環(huán)境越來(lái)越重要，好的環(huán)境能使心身愉快，做事效率提高。 圖 21 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖 音樂(lè)信號(hào)的采集 前面已經(jīng)介紹過(guò)，本文的研究針對(duì)的是采用外部音源的噴泉系統(tǒng)，因此在對(duì) 音樂(lè)信號(hào)進(jìn)行特征識(shí)別前首先要完成對(duì)模擬音樂(lè)信號(hào)的采集。 LM386 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司（ NS）推出的系列功率放大集成電路的一種， LM386 具有功耗低、工作電壓范圍寬、所需外圍元件少等特點(diǎn)，在電子設(shè)備的音頻放大電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛，它使用了 10 只晶體管構(gòu)成了輸入級(jí)、電壓增益和電流驅(qū)動(dòng)級(jí)。 D D2 提供了 T T T10 所需的偏置，使末級(jí)偏置在甲乙類(lèi)狀態(tài)。一種是在 LM386 的 1 腳和 8 腳之間不接其他元件，此時(shí)放大電路的增益僅由內(nèi)部電阻 R5 R7 決定，為 20 倍數(shù)（ 26dB），這種方式外部電路元件最少，也最為經(jīng)濟(jì)。從圖 23可以看出放大電路的具體設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)放大電路的音頻信號(hào)就送 入 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，這里 A/D 轉(zhuǎn)換器要設(shè)置為雙極性，即能接收負(fù)信 號(hào)。我們?cè)趯?duì)一個(gè)連續(xù)的音樂(lè)信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，為了使采樣后的樣本序列能夠包含足夠的信息以使其能夠較正確地重現(xiàn)原來(lái)的模擬信號(hào)， 在采樣時(shí)應(yīng)當(dāng)使采樣頻率滿(mǎn)足采樣定理的要求。 單片機(jī)電路 單片機(jī)要采集音樂(lè)信號(hào)，并據(jù)此調(diào)節(jié) I/O 口的輸出來(lái)控制水泵和彩燈。故系統(tǒng)的主控制器采用此方案?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 P0 口具有很強(qiáng)的帶負(fù)載的能力，除了用作地址總線(xiàn)低八位以外，還兼作訪問(wèn)外接擴(kuò)展程序內(nèi)存時(shí)數(shù)據(jù)總線(xiàn)以及與 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809L 連接的資料線(xiàn)。因此首先采用全橋整流，濾波。 ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá) 256 級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。通過(guò)DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。當(dāng)ALE 線(xiàn)為高電平時(shí)， ADDA、 ADDB 和 ADDC 三條地址線(xiàn)上的地址信號(hào)得以鎖存，經(jīng)譯碼后控制 8 路模擬開(kāi)關(guān)工作， ADDA、 ADDB 和 ADDC 為地址輸入線(xiàn)，用于選擇IN0— IN7 上的哪一路模擬電壓送給比較器進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 （ 4）電源線(xiàn)及其他（ 5條） CLOCK 為時(shí)鐘輸入線(xiàn)，用于為 ADC0809 提供逐次比較所需的時(shí)鐘脈沖序列。 與單片機(jī) AT89S51 的連接 ADC0809 的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)自單片機(jī) AT89S51 的 ALE 信號(hào)， AT89S51 采用 12MHz時(shí)鐘頻率， ALE 為 2MHz，經(jīng)四分頻后為 5