基于单片机移动式音乐喷泉的设计(附Proteus仿真程序)(论文14500字,仿真程序Proteus)
摘 要
音乐喷泉作为观赏性较高的水景，给人们带来了无限美感和精神上的满足，它可以根据音乐的节奏改变喷水的图形、频率和彩灯的显示效果，使得喷泉可以喷射出五颜六色的图形，从而让人们更加直观的感受到科技带来的震撼。
本课题详细介绍了音乐喷泉的构成及控制原理，并以AT89C51单片机、LM386音频放大芯片、ADC0832芯片、直流电机、指示灯和1602显示屏等器件设计一个移动式音乐喷泉。
文中对喷泉彩灯的控制原理、电机转动速度控制原理、电路和软件设计过程进行具体分析，给出了具体的实现方案并以此为据制成了系统的仿真。经仿真测试，该系统可以根据音频信号输入的强度，实现对喷泉彩灯和水柱高度的实时控制，从而很好地满足实际应用的需要。
该系统成本低廉、电路扩展性强、控制逻辑简易于维护升级，可为各领域的信息显示提供一个操作简单灵活、智能灵活的解决方案，从而很好地满足了用户实际应用的需要。
【关键词】单片机 音乐喷泉 彩灯 音频信号
ABSTRACT
Music fountain, as a highly ornamental water scene, brings infinite aesthetic and spiritual satisfaction to people. It can change the figure, frequency and display effect of color lamp according to the rhythm of music. The fountain can spray out colorful graphics, making people feel the shock of music and technology more intuitively.
This paper introduces the composition and control principle of music fountain in detail, and designs a mobile music fountain with AT89C51 single chip microcomputer, LM386 audio amplifier chip, ADC0832 chip, DC motor, LED and 1602 display screen.
In this paper, the control principle of fountain color lamp, the control principle of motor rotation speed, the circuit and software design process are analyzed in detail, and the concrete realization scheme is given and the simulation of the system is made based on it. The simulation results show that the system can realize the real-time control of the height of fountain lights and water column according to the intensity of audio signal input, so as to meet the needs of practical application.
The cost of the system is low, the circuit expansibility is strong, the control logic is easy to maintain and upgrade, and it can provide a simple, flexible, intelligent and flexible solution for the display of information in various fields, so as to meet the needs of the practical application of users.
【Key words】Single Chip Microcomputer Music Fountain Color Lamp Audio signal
主要研究内容
本课题使用AT89C51单片机、直流电机、蜂鸣器、模数转换芯片等器件设计一个移动音乐喷泉，并使其实现如下功能：
(1)彩灯控制功能。可以根据声音强度来改变彩灯的工作状态。
(2)水柱控制功能。可以根据音乐的音频信号的强度或输入的设置值来改变电机的工作状态，从而达到了变喷泉输出水柱的目的。
(3)显示功能。可以显示出喷泉的工作模式及相关参数的调节等级。
(4)控制功能。可以使用手动方式对喷泉的工作状态进行控制。
移动喷泉控制系统介绍
移动喷泉控制系统由感测单元、数据处理单元和执行单元三部分组成，其中感测部分的作用是实现对音频信号及用户输入命令的接收和识别，并将检测的结果以0V或5V的电压信号传送给主控单元。主控单元有两个作用，一是控制感测单元和执行单元按照固定的控制逻辑工作，二是完成对系统运行的数据的处理，并将根据处理的向执行单元下发控制命令。执行单元中显示器件的作用是完成信息的显示工作，彩灯和喷水泵用于输出不同的水柱场景效果。
目 录
第一章 绪论 1
第一节 选题背景及意义 1
第二节 国内外研究 1
第三节 主要研究内容 2
第二章 系统总体设计 4
第一节 移动喷泉控制系统介绍 4
第二节 系统方案设计 4
第三节 核心器件选型 5
一、主控模块选型 5
二、音频识别模块选型 6
三、显示识别模块选型 6
四、电机模块选型 7
第四节 系统实现原理 7
第三章 硬件设计 9
第一节 AT89C51主控电路 9
一、AT89C51芯片介绍 9
二、最小系统电路 10
第二节 按键电路 11
第三节 音频识别电路 12
一、信号放大电路 12
二、A/D转换电路 13
第四节 显示电路 14
一、1602液晶屏介绍 14
二、显示电路 15
第五节 电机控制电路 15
第六节 彩灯控制电路 16
第四章 软件设计 18
第一节 程序主流程 18
第二节 按键程序流程 19
第三节 音频识别程序流程 20
第四节 电机控制程序 21
第五节 彩灯控制程序 22
第六节 显示程序 23
第五章 系统测试 24
第一节 原理图设计 24
第二节 系统功能测试 25
一、自动模式测试 25
二、手动模式测试 28
三、测试结果分析 29
结 论 31
致 谢 32
参考文献 33
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