畢業設計說明書題目：單片機音樂噴泉產品設計工藝設計方案設計類型：學生姓名：學號：學院：電子信息工程學院專業：物聯網班級：學校指導教師：企業指導教師：2016年3月14日摘要因為人們生活水平的提高，人們對音樂的熱情也越發強烈，音樂噴泉愈來愈成為休閑娛樂產業中的一項重要產品,是在程序控制的噴泉的基礎上加入了音樂控制系統，最終將信號輸出到控制系統，是噴水造型變化隨音樂的節奏，旋律的起伏變化而變化，美妙動人。音樂表演噴泉根據目前音樂噴泉的發展現狀，講述了一個以AT89C51單片機為核心的小型音樂噴泉控制系統。用最簡潔的單片機控制電路，分析輸出地址，描述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據的原理；音頻信號還影響燈光色彩和燈光光線明暗的變化。從而使燈光色彩、燈光的閃爍和噴泉水姿隨音樂節奏而變化關鍵詞：音樂噴泉;單片機;單片機數據目錄1.緒論 31.1單片機控制系統研究背景 31.2研究的意義 32.課題的主要內容 錯誤！未定義書簽。2.1基于單片機的音樂噴泉控制系統 42.2系統框架圖 42.3原理圖 42.4元件表 42.5程序流程圖 43.系統設計方案 錯誤！未定義書簽。3.1可行性分析 錯誤！未定義書簽。3.2系統的調試 錯誤！未定義書簽。4.結論 8參考文獻 9致謝 9附錄 9緒論隨著人們生活水平的提高，現在各類綜藝節目的爭寵時代，音樂綜藝節目的出現讓人們對音樂的熱愛持續上升，各類廣場也為了吸引大眾顧客，在廣場的造型上費盡心思，音樂噴泉順應社會需求在廣場上大放異彩，其造型更是形態各異，或氣勢磅礴或文藝抒情，更是成為拍照景點圣地啊！在當今這個社會，音樂彩燈的發展非常廣泛，各種娛樂場所，酒店，廣場等都采用了彩燈烘托環境的美好。而音樂彩燈能在音樂的節奏下閃耀，更能給客人以全新的感覺。隨著電子技術的發展，音樂彩燈有很高的發展前景。1.1單片機控制系統研究背景在當今這個社會，音樂彩燈的發展非常廣泛，各種娛樂場所，酒店，廣場等都采用了彩燈烘托環境的美好。而音樂彩燈能在音樂的節奏下閃耀，更能給客人以全新的感覺。隨著電子技術的發展，音樂彩燈有很高的發展前景。音樂噴泉是現代科技與藝術的綜合，音樂噴泉將噴水圖形、彩色燈光及音樂旋律構成一個有機的整體，隨著樂曲旋律和節奏的變化，各種不同的噴水花形相應的配合變換，在五彩絢麗的變幻燈光照耀下，構成一幅幅奇妙無比的景觀、令人賞心悅目，嘆為觀止，在視聽上獲得極大的享受。本次畢業設計我將以8位單片機AT89C51為主機，以及各先關的元器件，來完成對音樂噴泉控制系統設計。1.2研究意義音樂噴泉是近幾年來出現的噴泉水景與音樂欣賞相結合的產物，它的出現改變了噴泉藝術單調不變的局面。在音樂的伴隨下噴泉的高度、燈光的色彩以及噴泉造型等隨著音樂變化而變化，忽而氣勢磅礴，猶如萬馬齊奔，忽而悠然舒緩，猶如春風撫過楊柳，使觀眾陶醉于音樂與水型的完美結合中。目前，音樂噴泉出現了各種表現形式，比如大型廣場噴泉、激光噴泉、水幕電影、超高噴泉、人工瀑布等。由于音樂噴泉作為一種獨特的人工景觀，具有很大的觀賞價值，國內各大城市或在廣場或在公園都有它的身影。可以說，音樂噴泉己經成為一種娛樂產業，具有很高的經濟效益和社會效益。為了適應噴泉工程建設的需要，國內出現了眾多的噴泉設備廠和噴泉設計專業公司。音樂噴泉作為一種獨特的人工景觀，獲得了廣大人民的喜愛，不僅使得人們在視覺上得到了享受，而且在音樂背景下，能夠激勵我們的心智。目前音樂噴泉已經成為一種娛樂產業，具有很高的經濟效益和社會效益，研究和設計高水平的音樂噴泉控制技術是非常重要的課題的主要內容音樂彩燈控制器主要要求將音樂分成高低不同的頻段，將彩燈分為8個，都為紅顏色，每個彩燈根據音樂強度上升點亮越多方式控制。彩燈和音樂的同步控制，用軟硬件結合的方法來實現。設計采用AT89C51單片機作為主控芯片，通過AD0832采集音頻模擬信號轉換數字信號，編程控制單片機進行音樂數據分析控制彩燈數量，并通過微型水泵實現噴泉，通過LED彩燈和水泵模擬噴泉。通過軟件來PWM控制水泵，這樣能較好的達到音樂與彩燈、水泵同步變化。2.1基于單片機的音樂噴泉控制系統采用以AT89C51為核心的單片機控制方案。利用單片機靈活的編程設計和豐富的IO端口，及其控制的準確性，能夠簡單而又實用的將樂曲控制噴泉的動作。而且以AT89C51為核心的嵌入式控制器，具有性價比高，體積小，易于操2.2系統總體框架圖單片機單片機AD轉換功放喇叭頻譜彩燈顯示驅動水泵電源音樂的播放可在開啟噴泉時，由外部設備如手機，電腦等設備播放，根據有無音樂信號（計算機上播放或外部輸入），啟停噴泉。當有音樂信號時，獲取聲音強度，通過模擬量卡、實時輸出到變頻器，作用到變速電機上，使噴頭噴水產生隨音樂起伏的效果。單片機控制系統具有啟動噴泉、燈光，捕獲音樂，產生輸出控制，顯示當前音樂，噴泉、燈光狀態，停止噴泉、燈光等功能，同時對各組噴頭進行一定時間內的一定規則內的隨機輪換。系統實現了樂曲演奏、樂曲選擇、樂曲序號顯示、噴泉水柱控制、彩燈控制等功能。物體振動產生聲音，而振動的頻率決定音調高低，因此使用單片機控制輸出不同頻率的信號，就可以產生不同的音調；利用單片機的計時系統可以控制各個音調的時間，即實現節拍的控制。音調和節拍按照樂譜排列就實現了樂曲演奏的功能。噴頭及彩燈分別與相應輸出點連接，通過程序實現每種音調都有對應的一組輸出點開關狀態組合，從而實現樂曲控制噴泉動作的功能。2.3原件表原件表名稱規格數量單片機511芯片座DIP-401芯片座DIP-82AD芯片ADC08321功放芯片LM3861電解電容1000uF1電阻3K1電阻100K1電阻10K5電阻1K11電容1021電容22P2電解電容4.7uF2電解電容10uF1電解電容470uF2晶振12M1發光二極管3mm紅色8二極管1N41481三極管90142三極管B7721排線座2P2電源座DC5V1按鍵1音頻座1usb線1音頻線1微型潛水泵1電路板12.4原理圖2.5程序流程圖開始開始初始化AD通道選擇AD轉換數據處理調PWM變量水泵頻頻彩燈3.1可行性分析用單片機根據音樂的強弱對電機，水泵或閥門進行控制，以便控制噴泉水柱的高低。輸入為音樂成正比的電壓信號，輸出為對水泵轉速或閥門的控制量。選用單片機作為此次音樂噴泉控制系統設計的控制核心，主要是為了實現單片放音，并控制多個電磁閥的開閉動作和水泵的動作，解決系統中信號的同步性問題。整個電路設計簡單，通用，基于工程背景，具有可行性3.1系統的調試系統的硬件和軟件設計完成后，需要對各個模塊進行調試，從而觀察效果，發現問題，并對設計進行改進。4.結論根據設計方案設計出了一套小型的音樂噴泉系統，該系統可以根據音樂高低起伏變化而影響水泵出水的高低，用戶可以選擇喜愛的音樂來播放，從而達到音樂，水，燈光氣氛統一，播放同步。參考文獻1]周慈航.單片機程序應用設計[M].北京:航空航天大學出版社,1991.[2]孫涵芳.MSC-51、96系列單片機原理及應用[M].北京:航空航天大學出版社,1992.[3]黃勝軍.微型計算機控制應用實例集[M].北京:清華大學出版社,1987.[4]王建校.51系列單片機及C51程序設計[M].北京:科學出版社,2002.[5]黃玉容.單片機開發系統的設計與實現[J].公安大學學報(自然科學版),2001,(06).致謝此次畢業設計說明書特別感謝方躍春老師和宋曉虹老師對我設計說明書的悉心指導。（附錄（頂格，4號，黑體）#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitADC_CS=P1^3;sbitADC_CLK=P1^0;sbitADC_DO=P1^1;sbitADC_DI=P1^2;sbitout=P2^0;sbitled1=P0^0;sbitled2=P0^1;sbitled3=P0^2;sbitled4=P0^3;sbitled5=P0^4;sbitled6=P0^5;sbitled7=P0^6;sbitled8=P0^7;ucharh1,date;unsignedcharadval;voiddelay(uintz){uchary;for(;z>0;z--)for(y=5;y>0;y--);}unsignedcharReadADC(void)//把模擬電壓值轉換成8位二進制數并返回{ unsignedchari,ch; ch=0; ADC_CS=0; ADC_DO=0;//片選，DO為高阻態 for(i=0;i<10;i++) {;} ADC_CLK=0; delay(2); ADC_DI=1; ADC_CLK=1; delay(2);//第一個脈沖，起始位 ADC_CLK=0; delay(2); ADC_DI=1; ADC_CLK=1; delay(2);//第二個脈沖，DI=1表示雙通道單極性輸入 ADC_CLK=0; delay(2); ADC_DI=0; ADC_CLK=1; delay(2);//第三個脈沖，DI=1表示選擇通道1（CH2） ADC_DI=0; ADC_DO=1;//DI轉為高阻態，DO脫離高阻態為輸出數據作準備 ADC_CLK=1; delay(2); ADC_CLK=0; delay(2);//經實驗，這里加一個脈沖AD便能正確讀出數據， //不加的話讀出的數據少一位（最低位d0讀不出? for(i=0;i<8;i++) { ADC_CLK=1; delay(2); ADC_CLK=0; delay(2); ch=(ch<<1)|ADC_DO;//在每個脈沖的下降沿DO輸出一位數據，最終ch為8位二進制數 } ADC_CS=1;//取消片選，一個轉換周期結束 adval=ch; returnadval; }voidpenquan() //PWM調壓{date=ReadADC(); h1=(255-date);out=1;delay(h1); if(h1>30)led1=0;elseled1=1; if(h1>70)led2=0;elseled2=1; if(h1>100)