【正文】 原因本設計仿真部分不能在實 驗室完成，因此僅在此將使用Proteus 來實現本設計仿真的步驟進行描述如下： 第一步：打開 Proteus 6 Professional 繪圖界面。 本文設計的音樂噴泉控制系統(tǒng)是旅游景點內用的小型音樂噴泉，具有造型優(yōu)美、營業(yè)性強、控制簡單可靠的特點，充分體現了經濟型和實用性的原則，并且噴泉的安裝方便、維護簡單 ，能夠滿足用戶的需求。使我深深地感到：作為一個設計者，如何進行一個產品的開發(fā)和設計，并對其設計過程如何進行優(yōu)化選擇有了初步的認識，為以后的工作打下了堅實的基礎。因此，我要感謝母校的各級領導及老師們，謝謝你們三年來對我的教育和引導。 不足之處在于：系統(tǒng)利用的是單片機產生方波信號控制揚聲器發(fā)音，所以播放的只能是音樂的曲調，而不是真人真唱的歌曲。本設計所需元件有： AT89S5 LED燈、水泵、電磁閥、揚聲器等 . 第三步：添加仿真文件?！拔构贰弊映绦?如下： DOG： MOV TH0， OH；模式 1 定時器，在 6MHZ 晶振時，定時約 130MS MOV TL0．拌 0H RET 此子程序應在系統(tǒng)程序的若干處調用，保證在程序正常執(zhí)行時 TO 總不溢出。 表 節(jié)拍與節(jié)拍碼的對照 節(jié) 拍碼 節(jié)拍數 節(jié)拍碼 節(jié)拍數 1 1/4 拍 1 1/8 拍 2 2/4 拍 2 1/4 拍 3 3/4 拍 3 3/8 拍 4 1 拍 4 1/2 拍 第 3 章 噴泉控制系統(tǒng)軟件設計 19 5 1 又 1/4 拍 5 5/8 拍 6 1 又 1/2 拍 6 3/4 拍 8 2 拍 8 1 拍 A 2 又 1/2 拍 A 1 又 1/4 拍 C 3 拍 C 1 又 1/2 拍 F 3 又 3/4 拍 表 各調 1/4 節(jié)拍的時間設定 曲調值 DELAY 曲調值 DELAY 調 4/4 125 毫秒 調 4/4 62 毫秒 調 3/4 187 毫秒 調 3/4 94 毫秒 調 2/4 250 毫秒 調 2/4 125 毫秒 表 簡譜對應的簡譜碼、 T值 簡譜 發(fā)音 T 值 簡譜碼 簡譜 發(fā)音 簡譜碼 T 值 5 低音 64260 1 6 中音 9 64968 6 低音 64400 2 7 中音 A 65030 7 低音 64524 3 1 高音 B 65058 1 中音 64580 4 2 高音 C 65110 2 中音 64684 5 3 高音 D 65157 3 中音 64777 6 4 高音 E 65178 4 中音 64820 7 5 高音 F 65217 5 中音 64898 8 高音 0 音樂程序 先根據樂譜的音符按表 建立 T 值表的順序，把 T 值表建立在 TABLE1，構成發(fā)音符的計數值放在 TABLE 中；簡譜碼（音符，參照表 ）為高 4位，節(jié)拍（節(jié)拍數，參照表 ）為低 4位，音符節(jié)拍碼放在程序的“ TABLE”處。 控制電磁閥子程序模塊 DIAN： MOV A， 31H； 求出花型數據 ADD A， 32H ADDC A， 33H 第 3 章 噴泉控制系統(tǒng)軟件設計 17 MOV 34H， A； 保存起來 MOV DPTR， 0F700H； 指向 18155 命令口 MOV A， 3H； 設置命令字 MOVX DPTR, A INC DPTR； 指向 1PA 口 MOV A， 34H MOVX DPTR， A； 高電平口使電磁閥有電 INC DPTR； 指向 1PB 口 MOV A， R7 MOVX DPTR, A RET 歌曲存儲模塊 音頻脈沖的產生 若要產生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期（ 1/頻率），再將此周期除以2，即為半周期的時間。所以潛水泵除零速外共有十八檔轉速。同樣道理，在中速和高速間又可獲得 6檔轉速。可以看出： P1． 4 上的開關 K 決定是否測試輸出通道；樂曲是否演奏決定了噴池是否有動作，即 P1． 5的電平；拔碼開關的設定值決定了延時多少倍的 0． 1秒時間，即噴池動作改變的時間間隔：奏曲每停一次 (大多數樂曲奏曲中間不會停 )，下次再奏曲就換一組花樣數據 ，若用完了最后一組，以后就從頭再取。對一個特定構造的噴池，這種花樣數據可編寫出很多。 方案二：采用把音樂延時播放，即在音樂 源與音響間加延時電路，調節(jié)參數，使音樂與水柱的變化同步。 方案二：使用 LED 水下低壓彩燈。電路如圖 28 所示，由單片機的 I/O 口輸出矩形波，通過光耦控制可控硅的導通角，進而控制水泵電機的轉速，調整噴泉的輸出高度。整流濾波電路用以將信號轉為單向信號。 ADC0809 的地址鎖存允許管腳第 2 章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設計 淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文 8 （ ALE） H和啟動 管腳（ START）相連。 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，數字量已鎖入“三態(tài)輸出鎖存器”。芯片轉換時間僅為32? s，據有雙數據輸出可作為數據校驗，以減少數據誤差，轉換速度快且穩(wěn)定性強。 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。 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。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。再對音頻放大電路的外圍電路進行設計，電路中電容 C C6 作為隔直電容，電位器 P1 用于調節(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。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 %。 音頻放大電路的設計 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。花式噴泉可以根據自己的設計，設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。音頻信號還影響燈光色彩和燈光光線明暗的變化。而噴泉在景觀設計中仍然是不可或缺的，正是這些景觀噴泉的設計，成為讓空間環(huán)境生動起來的關鍵因素。 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。其中噴泉可以濕潤周圍空氣，減少塵埃，降低氣溫。其中 AT89S51 單片機 第 2 章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設計 3 3 T1 T6 組成 PNP 型復合差分放大器， T T6 為鏡像恒流源，作為 T T4 的有源負載，使輸入級有穩(wěn)定的增益。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。 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。主芯片選用 AT89S51 單片機。掉電方式保存 RAM 中的內容，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位。使其成為直流信號，再采用全橋整流，濾波。串行通信節(jié)約單片機 I/O 資源。 VCC 為 +5 電源 輸入線， GND 為地線。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)奏和聲音強弱等進行檢測并將檢到的信號以電平、脈沖或數字形式送至單片機的電路。奏曲信號電路的輸出經 R3送至光耦 4N35 在單片機 P1． 5引腳產生一低電平信號。 圖 28電機電路圖 第 2 章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設計 第 2 章 音樂噴泉控制系統(tǒng)硬件設計 10 采用這種方法關鍵要保證矩形波與 100Hz 脈動直流保持同相，由 AD采樣的結果決定 100Hz 脈動直流的每一個周期有多長時間是導通的。 本次設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?；窗残畔⒙殬I(yè)技術學院畢業(yè)設計論 文 12 第 3 章 噴泉控制系統(tǒng)軟件設計 程序采用模塊化結構，所有用到的常數或數組都用 EQU 或 DATA 或 DB 偽指令定義與命名，以使程序易于修改、調試和升級。以后不斷按上述規(guī)律循環(huán)變化。要控制 潛水泵的流量變化，就必須使?jié)撍玫霓D速發(fā)生變化 . 我們使用無觸點開關分時接通的方法提高潛水泵的轉速檔次，在硬件電路基本不變的條件下，使?jié)撍镁哂惺藱n轉速的調速能力和更好的節(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速程序，即可達到提高潛水泵轉速檔次和節(jié)能的目的。采集的音樂信號經過傅立葉變換再去查幅值對應的分貝轉速表直接得到轉速代碼，這樣就可以控制潛水泵的轉速，再此只以生日快樂音 樂程序為例，控制潛水泵轉速的方法如下： 每個音符對應一種轉速代碼，潛水泵的轉速隨音符改變而改變?？扇サ舻退贆n轉速代碼中最低接通比例的三個代碼，保留轉速較高的十五檔轉速。利用 單片機的內部定時器使其工作計數器模式（ MODE1）下，改變計數值 TH0 及 TL0 以產生不同頻率的方法產生不同音階，例如，頻率為 523Hz，其周期 T＝ 1/523＝ 1912μs ，因此只要令計數器計時 956μs/1μs ＝ 956，每計數 956 次時將 I/O 反相，就可得到中音 DO（ 523Hz）。他們的內部均有信號整流電路。目前，用于單片機仿真的工具很多，有些主要用于軟件仿真，側重于算法的驗證；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。 結論 25 結 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，使噴泉更加華麗、更加引人注目，因此成為現代社會較為流行的一種觀賞景觀。使得我的畢業(yè)設計才順利的圓滿