【文章內(nèi)容簡介】 定義與命名，以使程序易于修改、調(diào)試和升級。本系統(tǒng)將 TO 溢出中斷用于軟件看門狗。 噴池數(shù)據(jù) 噴池數(shù)據(jù)是用以對噴池內(nèi)的水泵、電磁閥和彩燈等進行開與關(guān)控制的數(shù)據(jù)。一組可循環(huán)使用的這種數(shù)據(jù)， 就決定了噴泉和彩燈的一個特定的變化形態(tài)。這組噴池數(shù)據(jù)可稱為花樣數(shù)據(jù)。對一個特定構(gòu)造的噴池，這種花樣數(shù)據(jù)可編寫出很多。 下面以圖 為例說明花樣數(shù)據(jù)的編排方法。假設(shè)希望外圈噴頭每隔一定時間順次增噴 2個噴頭，且從 2個經(jīng) 4步順時針增至 8個后，再順次以同樣的方向同樣的速度每次減噴 2個噴頭，即從 8 個噴頭經(jīng) 4 步減至 0。以后不斷按上述規(guī)律循環(huán)變化。在這期間，里圈和中心噴頭一直不噴。在不考慮其它控制的情況下，圖 噴池只需 2個輸出寄存器，其各位控制噴頭定義如下： 8 7 6 5 4 3 2 1 X X X 13 12 11 10 9 圖 噴頭布局例第 3 章 噴泉控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 13 以上各位若為 1 時相應(yīng)的噴頭噴水，為 0時不噴水，則外圈噴頭數(shù)據(jù)應(yīng)為： 0000 0011B 0000 1111B 0011 1111B 1111 1111B 1111 1100B 1111 0000B 1100 0000B 0000 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。顯然這樣的花樣數(shù)據(jù)可以編不少，還可將兩個以上的數(shù)據(jù)搭配起來，組成新的更復(fù)雜一些的花樣數(shù)據(jù)。 主程序框圖 程序重新設(shè)置后，進入 0000H 開始的主程序，其流程圖如圖 所示?？梢钥闯觯?P1． 4 上的開關(guān) 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(guān)的設(shè)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(shù)樂曲奏曲中間不會停 )，下次再奏曲就換一組花樣數(shù)據(jù) ，若用完了最后一組，以后就從頭再取。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)。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 14 控制潛水泵軟件設(shè)計模塊 目前，潛水泵結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，控制方便，只有一種轉(zhuǎn)速。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，即可達到提高潛水泵轉(zhuǎn)速檔次和節(jié)能的目的。 圖 32 主程序流程圖 第 3 章 噴泉控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 15 潛水泵開關(guān)調(diào)速原理 潛水泵調(diào)速電路中， L、 M、 H 分別為單相潛水泵的低速抽頭、中速抽頭和高速抽頭，單相潛水泵采用電容運行方式，三個抽頭與電源的連接由三個雙向晶閘管 TL、 TM、 TH來控制，當 TL 導(dǎo)通時潛水泵的低速抽頭與電源連接，潛水泵低速運轉(zhuǎn)，同樣， TM 導(dǎo)通時潛水泵中速運轉(zhuǎn)， TH 導(dǎo)通時潛水泵高速運轉(zhuǎn)。我們采用分時接通 L、 M、 H的方法，可以調(diào)節(jié)潛水泵的轉(zhuǎn)速，使?jié)撍毛@得十八檔轉(zhuǎn)速的變速能力。設(shè)電源頻率為 50HZ，其周期為 ，取調(diào)速周期 TS=6T（ T 為電源周期），低速調(diào)速時，調(diào)速周期內(nèi)不接通 任何一個晶閘管，則潛水泵的轉(zhuǎn)速0，調(diào)速周期內(nèi)全接通晶閘管 TL，則潛水泵低速運轉(zhuǎn)，但如果在 6個電源周期內(nèi)，N 個周期接通晶閘管 TL（ 0≤ N≤ 6），其他時間不接通，那么，在潛水泵的低速下可獲得 6 檔更低的轉(zhuǎn)速。同樣，中速調(diào)速時，調(diào)速周期內(nèi)全接通晶閘管 TL，則潛水泵低速運轉(zhuǎn)，全接通晶閘管 TM，則潛水泵中速運轉(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。同樣道理，在中速和高速間又可獲得 6檔轉(zhuǎn)速。由此可見采用分時接通的方法，可以使?jié)撍镁哂惺藱n轉(zhuǎn)速 的調(diào)速能力。 潛水泵開關(guān)調(diào)速的軟件設(shè)計 單相潛水泵采用單片機 AT89S51 控制，單片機的輸出端口 、 、 經(jīng)反相器與晶閘管 TL、 TM、 TH 的控制極連接，當 =“ 0”時，晶閘管導(dǎo)通，潛水泵可低速運轉(zhuǎn)，反之， =“ 1”時，晶閘管截止，潛水泵停轉(zhuǎn)，即由 輸出電位控制潛水泵的低速檔；同樣，由 輸出電位控制潛水泵的中速檔， 控制潛水泵的高速檔。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。調(diào)速程序必須經(jīng)過一個最小時間 1/4 拍 才能輸出一個轉(zhuǎn)速代碼的轉(zhuǎn)速，在調(diào)速程序中，采用一個存儲單元（ 90H）作為轉(zhuǎn)速輸入單元，另一個存儲單元（ 95H）記錄晶閘管導(dǎo)通時間，并通過延時程序來實現(xiàn)。 在調(diào)速程序中，我們采用 8 位數(shù)據(jù)記錄電機的轉(zhuǎn)速代碼，其中低 3 位（ b2b1b0）表示接通比例 N，第 5位（ b4b3）表示接通檔次，高 3位（ b7b6b5）不用。按接淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 16 檔次表示調(diào)速為低速調(diào)速、中速調(diào)速還是高速調(diào)速，其值為 b4b3={00B， 01B， 10B，11B}，當接通檔次為 00B 時，在轉(zhuǎn)速代碼設(shè)定的接通比例內(nèi)接通晶閘管 TL，接通比例外不接通晶閘管；當接通檔次為 01B 時，在轉(zhuǎn)速代碼設(shè)定的接通比例內(nèi)接通晶閘管 TM，接通比例外接通晶閘管 TL，當接通檔次為 10B 時，在轉(zhuǎn)速代碼設(shè)定的接通比例內(nèi)接通晶閘管 TH，接通比例外接通晶閘管 TM；當接通檔次為 11B時，接通比例只有 00H 一種，這時在整個調(diào)速周期內(nèi)接通晶閘管 TH，潛水泵高速運轉(zhuǎn)。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。所以潛水泵除零速外共有十八檔轉(zhuǎn)速。 上述方法可以使?jié)撍镁邆涫藱n轉(zhuǎn)速的調(diào)速能力，但這個方法也有一些缺點，主要是： ① 潛水泵的轉(zhuǎn)矩是脈動的，使?jié)撍玫臋C械噪聲增大，在此我采取防止轉(zhuǎn)子軸向運動的措施減少噪聲，把潛水泵和水管固定。 ② 低速檔接通比例較低時，潛水泵主軸出現(xiàn)蠕行，不能正常工作，必須限制最小轉(zhuǎn)速代碼。可去掉低速檔轉(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。 采用改進的控制位波 形和限制最小轉(zhuǎn)速代碼之后，潛水泵在應(yīng)用中取得較好的調(diào)速和調(diào)節(jié)流量的效果。 控制電磁閥軟件設(shè)計模塊 控制閥主要是控制噴池花型，由于采用 PA0到 PA7,PB0到 PB4口控制電磁閥，除去相同的花型噴頭，所以噴池花型只有 1 到 256 種。可以人工按鍵選擇，其噴池花型值通過 LED 數(shù)碼管顯示出來，即第幾號花型，選擇了噴池花型值就使相應(yīng)的電磁閥通電， 高電平口使電磁閥有電 。 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。 控制電磁閥子程序模塊 DIAN： MOV A， 31H； 求出花型數(shù)據(jù) ADD A， 32H ADDC A， 33H 第 3 章 噴泉控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 17 MOV 34H， A； 保存起來 MOV DPTR， 0F700H； 指向 18155 命令口 MOV A， 3H； 設(shè)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(chǎn)生 若要產(chǎn)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。利用定時器計時半周期時 間，每當計時終止后就將 I/O反相，然后重復(fù)計時再反相。就可在 I/O 引腳上得到此頻率的脈沖。利用 單片機的內(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）。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 18 表 C 調(diào)各音符頻率與計數(shù)值 T的對照表 音符 頻率 Hz 簡譜碼 (T值 ) 音符 頻率 Hz 簡譜碼 (T值 ) 低 1DO 262 63628 4FA 740 64860 DO 277 63731 中 5SO 784 64898 低 2RE 294 63835 5SO 831 64934 2RE 311 63928 中 6LA 880 64968 低 3M 330 64021 6 932 64994 低 4FA 349 64103 中 7SI 988 65030 4FA 370 64185 高 1DO 1046 65058 低 5SO 392 64260 1DO 1109 65085 5SO 415 64331 高 2RE 1175 65110 低 6LA 440 64400 2RE 1245 65134 6 466 64463 高 3M 1318 65157 低 7SI 494 64524 高 4FA 1397 65178 中 1DO 523 64580 4FA 1480 65198 1DO 554 64633 高 5SO 1568 65217 中 2RE 587 64684 5SO 1661 65235 2RE 622 64732 高 6LA 1760 65252 中 3M 659 64777 6 1865 65268 中 4FA 698 64820 高 7SI 1967 65283 每個音符使用一個字節(jié)，字節(jié)的高 4位代表音符的高低，低 4 位代表音符的節(jié)拍，表 節(jié)拍與節(jié)拍碼的對照。如果 1 拍為 秒， 1/4 拍是 秒，只要設(shè)定延遲時間就可求得節(jié)拍的時間。假設(shè) 1/4 拍的節(jié)拍時間為 DELAY，則 1拍應(yīng)為 4DELAY，以此類推。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。 表 節(jié)拍與節(jié)拍碼的對照 節(jié) 拍碼 節(jié)拍數(shù) 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 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(shè)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(diào) 1/4 節(jié)拍的時間設(shè)定 曲調(diào)值 DELAY 曲調(diào)值 DELAY 調(diào) 4/4 125 毫秒 調(diào) 4/4 62 毫秒 調(diào) 3/4 187 毫秒 調(diào) 3/4 94 毫秒 調(diào) 2/4 250 毫秒 調(diào) 2/4 125 毫秒 表 簡譜對應(yīng)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