【正文】 提供一下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4K 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128字節(jié)內(nèi)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(jié)構(gòu)，一個雙全工串行通信口，片內(nèi)震蕩器 及時鐘電路。 AT89S51 單片機(jī)是一個低功耗，高性能的 51 內(nèi)核的 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8K 空間的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀存儲器，具有256bytes 的隨機(jī)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(shè)計要求。實際應(yīng)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。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。再對音頻放大電路的外圍電路進(jìn)行設(shè)計，電路中電容 C C6 作為隔直電容，電位器 P1 用于調(diào)節(jié)音量的大小，元件 R C5 有助于旁路高頻噪音和改善輸出的音質(zhì)。音樂信號的放大采集如圖 22 所示。從圖 22 可以看出， LM386 采用雙列 8 腳封裝結(jié)構(gòu)，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 %。電壓增益級由接成共發(fā)射極狀態(tài)的 T7 承擔(dān)，其負(fù)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。 音頻放大電路的設(shè)計 外部音源信號的幅度一般較弱，因此必須要對原信號進(jìn)行放大處理后才能送入 A/D 轉(zhuǎn)換器。噴泉的細(xì)小水珠同空氣分子撞擊，能產(chǎn)生大量的負(fù)氧離子，有益于改善社區(qū)面貌和增進(jìn)居民身心健康目前，國內(nèi)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(shè)計也提出了更高的要求?；ㄊ絿娙梢愿鶕?jù)自己的設(shè)計，設(shè)計出各種各樣的花樣，加上燈光，能給人有種不錯的視覺享受。 introduced to obtain the decision principle spray pool data spray pool action from a specific structure of the spray tank。音頻信號還影響燈光色彩和燈光光線明暗的變化。由此可見，景觀環(huán)境只是滿足實用功能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠 ，景觀噴泉的出現(xiàn)，提高了整個空間環(huán)境的藝術(shù)品質(zhì)，改善了城市環(huán)境的景觀形象，給人們帶來美的享受。而噴泉在景觀設(shè)計中仍然是不可或缺的，正是這些景觀噴泉的設(shè)計，成為讓空間環(huán)境生動起來的關(guān)鍵因素。 采用程序控制來控制花型。 the art reflects the characteristics of a country and nation, expression of emotion. The fountain in the landscape design is still an indispensable, it is the design of these landscape fountain, bee the key factor for space environment lively. Thus, the landscape environment is just to meet the practical function is far from enough, appear landscape fountain, improves the space environment art quality, improve the city environment landscape image, give people the enjoyment of beauty. According to the current situation of the development of music fountain at present, introduces a small music fountain based on AT89S51 microcontroller as the core control system. Gives a concise analysis of the SCM control circuit, the output address, description of the output circuit and the input circuit of different types?；ㄊ絿娙侨嗽煨夂颍谘谉岬南娜湛梢云鸬皆鰸窈徒禍氐淖饔?；也為水體充氧，有利于水體增加自凈能力，起到防止水體黑臭的作用花式噴泉運(yùn)行的靈活性是評價花式噴泉優(yōu)劣的關(guān)鍵，而這與花式噴泉的控制系統(tǒng)息息相關(guān)。其中噴泉可以濕潤周圍空氣，減少塵埃，降低氣溫。音樂信號的采集主 要包括音頻放大和 A/D 轉(zhuǎn)換兩個過程，下面分別進(jìn)行分析。其中 AT89S51 單片機(jī) 第 2 章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 3 3 T1 T6 組成 PNP 型復(fù)合差分放大器， T T6 為鏡像恒流源，作為 T T4 的有源負(fù)載，使輸入級有穩(wěn)定的增益。R5 R7 構(gòu)成內(nèi)部反饋環(huán)路。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。在 LM386 的 1 腳和 8 腳之間串接一個 10 微法的電容 C4，使內(nèi)部電阻 R6 被交流旁路，放大電路的增益能達(dá)到最大值， 200 倍數(shù)（ 46dB）。 圖 22 LM386 封裝形式及引腳定義 第 2 章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 4 4 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(guān)脈沖對模擬信號進(jìn)行取樣，取出脈沖到來時刻 所對應(yīng)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。采樣定理的描為“淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 2 章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 5 對一個模擬信號進(jìn)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(fù)出原始模擬信號” ，這里的 fm 稱為香農(nóng)頻率，這個采樣定理又稱為香農(nóng)采樣定理。主芯片選用 AT89S51 單片機(jī)。 單片機(jī)的概述 AT89S51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4K bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 128 bytes 的隨機(jī)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AT89S51 圖 24 AT89S51 芯片 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 6 技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和Flash 存儲單元。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。 P1 口、 P2 口帶負(fù)載能力相對比教弱，而 P2 口需要用作訪問外接內(nèi)存的高八位地址線，因此 P2口也不作為數(shù)據(jù)輸入輸出口，剩下的 P1 口作為資料輸出口。使其成為直流信號，再采用全橋整流，濾波。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0 5V 之間。串行通信節(jié)約單片機(jī) I/O 資源。 （ 3）數(shù)字量輸出及控制線（ 11 條）“ START”為“啟動脈沖”輸入線，該線上的正脈沖由 CPU 送來，寬度應(yīng)大于 100ns，上升沿清零 SAR，下降沿啟動 ADC工作。 VCC 為 +5 電源 輸入線， GND 為地線。用 控制 A/D 轉(zhuǎn)換的啟動與轉(zhuǎn)換結(jié)束后數(shù)字量的讀取。具體接口電路如圖 26 所示 圖 26 ADC0809 輸入電路 在這里，輸入電路是指能對樂曲啟停、樂曲節(jié)奏和聲音強(qiáng)弱等進(jìn)行檢測并將檢到的信號以電平、脈沖或數(shù)字形式送至單片機(jī)的電路。左右兩路立體聲信號經(jīng)混合后送限幅放大電路放大，這樣即使是極弱的樂曲信號也能有足夠強(qiáng)度媳信號輸出。奏曲信號電路的輸出經(jīng) R3送至光耦 4N35 在單片機(jī) P1． 5引腳產(chǎn)生一低電平信號。 本系統(tǒng)采用可控硅調(diào)相的方法控制噴泉水泵的轉(zhuǎn)速。 圖 28電機(jī)電路圖 第 2 章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 第 2 章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 10 采用這種方法關(guān)鍵要保證矩形波與 100Hz 脈動直流保持同相，由 AD采樣的結(jié)果決定 100Hz 脈動直流的每一個周期有多長時間是導(dǎo)通的。 燈光硬件方案設(shè)計 方案一：使用大功率，不同顏色的發(fā)光二極管。 本次設(shè)計采用水下照明和閃光 彩 燈，水下照明采用 LED 水下低壓彩燈兩個，閃光 彩 燈采 用不同顏色的發(fā)光二極管。 方案一：采用預(yù)處理，即把要控制的音樂元素提前編輯好，提前控制?；窗残畔⒙殬I(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論 文 12 第 3 章 噴泉控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，所有用到的常數(shù)或數(shù)組都用 EQU 或 DATA 或 DB 偽指令定義與命名，以使程序易于修改、調(diào)試和升級。這組噴池數(shù)據(jù)可稱為花樣數(shù)據(jù)。以后不斷按上述規(guī)律循環(huán)變化。 主程序框圖 程序重新設(shè)置后，進(jìn)入 0000H 開始的主程序，其流程圖如圖 所示。要控制 潛水泵的流量變化，就必須使?jié)撍玫霓D(zhuǎn)速發(fā)生變化 . 我們使用無觸點開關(guān)分時接通的方法提高潛水泵的轉(zhuǎn)速檔次，在硬件電路基本不變的條件下，使?jié)撍镁哂惺藱n轉(zhuǎn)速的調(diào)速能力和更好的節(jié)能效果，這種方法無需增加較多的硬件，僅在控制器中采用新的調(diào)速程序，即可達(dá)到提高潛水泵轉(zhuǎn)速檔次和節(jié)能的目的。同樣，中速調(diào)速時，調(diào)速周期內(nèi)全接通晶閘管 TL，則潛水泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)，全接通晶閘管 TM，則潛水泵中速運(yùn)轉(zhuǎn)，如果在 6 個電源周期內(nèi) N個周期接通晶閘管 TM，（ 6N）個周期接通 TL，那么在潛水泵的低速和中速之間可獲得 6 檔轉(zhuǎn)速。采集的音樂信號經(jīng)過傅立葉變換再去查幅值對應(yīng)的分貝轉(zhuǎn)速表直接得到轉(zhuǎn)速代碼，這樣就可以控制潛水泵的轉(zhuǎn)速，再此只以生日快樂音 樂程序為例，控制潛水泵轉(zhuǎn)速的方法如下： 每個音符對應(yīng)一種轉(zhuǎn)速代碼，潛水泵的轉(zhuǎn)速隨音符改變而改變。接通比例的取值范圍 000B110B，由此可知，轉(zhuǎn)速代碼的取值范圍為00H06H， 09H0EH， 11H16H 總共十八個代碼，其中 00H06H 為低速檔代碼，09H0EH 為中速檔代碼， 11H16H 為高速檔代碼?？扇サ舻退贆n轉(zhuǎn)速代碼中最低接通比例的三個代碼，保留轉(zhuǎn)速較高的十五檔轉(zhuǎn)速。 高電平口使電磁閥有電，電磁閥編號與PA、 PB 口的編號對應(yīng)，則 PA、 PB 口的 噴頭數(shù)據(jù)一樣。利用 單片機(jī)的內(nèi)部定時器使其工作計數(shù)器模式（ MODE1）下，改變計數(shù)值 TH0 及 TL0 以產(chǎn)生不同頻率的方法產(chǎn)生不同音階，例如，頻率為 523Hz，其周期 T＝ 1/523＝ 1912μs ，因此只要令計數(shù)器計時 956μs/1μs ＝ 956，每計數(shù) 956 次時將 I/O 反相，就可得到中音 DO（ 523Hz）。所以只要求得 1/4 拍的 DELAY 時間，其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)，如表 為 1/4 和 1/8 節(jié)拍的時間設(shè)定。他們的內(nèi)部均有信號整流電路。 第 3 章 噴泉控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 23 燈光控制子程序 LUMP： MOV DPTR, 0EF00H ； 初始化 28155,PA 口為基本輸出口 MOV A, 1H PB 口為基本輸出口 ,PC 口輸入口 MOVX DPTR, A INC DPTR INC DPTR； 指向 28155PC 口 MOV A， 01H MOVX DPTR, A RET 看門狗子程序 軟件看門狗由“喂狗”子程序和 (看門狗定時器 )TO 溢出子程序組成。目前，用于單片機(jī)仿真的工具很多，有些主要用于軟件仿真，側(cè)重于算法的驗證；有些用于硬件仿真 的工具對 CPU 的仿真能力有限，至于對 CPU 外圍的硬件仿真更是無能為力。 第二步：添加所需元件并連接電路圖。 結(jié)論 25 結(jié) 論 噴泉不但是園林、城市街道廣場和公共建筑等的裝飾品之一，而且它的出現(xiàn)給人們帶來了無限的歡樂，并且單一的噴泉逐步發(fā)展成種類繁多、造型優(yōu)美、花型變 化靈活的音樂噴泉，同時加上燈光藝術(shù)，使噴泉更加華麗、更加引人注目，因此成為現(xiàn)代社會較為流行的一種觀賞景觀。 在系統(tǒng)設(shè)計中，運(yùn)用流體力學(xué)理論設(shè)計了噴泉的管路系統(tǒng)；運(yùn)用單片機(jī)實現(xiàn)了樂曲播放和流量及花型控制；運(yùn)單片機(jī)繪圖軟件設(shè)計出了控制系統(tǒng)的控制電路。使得我的畢業(yè)設(shè)計才順利的圓滿的完成。我所獲得的這些知 識都是淮安信息學(xué)院對我辛勤培養(yǎng)