基于单片机的音乐喷泉控制

毕业设计（论文）

课 题 名 称 基于单片机控制的喷泉系统的设计 学 生 姓 名 学 号 系、年级专业 指 导 教 师 职 称

2012年 5月 12 日

邵阳学院毕业设计（论文）

摘 要

随着人们生活水平的提高和建立绿色城市的向往，音乐喷泉以其独特的魅力和特殊的功能，愈来愈成为休闲娱乐产业中的一项重要产品。音乐喷泉的兴建也越来越多。根据目前音乐喷泉的发展现状，完成了小型音乐喷泉系统硬件结构设计和控制系统设计。控制系统的原理是利用8751单片机汇编音乐程序或者通过A/D对音频信号进行采样和处理，分级控制电动机，最终达到控制喷头流量的方法。采用程序控制或人工按键控制电磁阀来控制花型。音频信号还影响灯光色彩和灯光光线明暗的变化。从而使灯光色彩、灯光的闪烁和喷泉水姿随音乐节奏而变化。

关键词：8751单片机；音乐喷泉；变频器

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Abstract

with the improvement of people’s living standard and yearn for building green city, music fountain is more an more popular for its unique charm and special function large numbers of music fountain is increasingly built. The hardware construction of small music fountain system and the design of controller system and were completed according to the present situation of music fountain now. Its principle is that using the 8751 microcontroller to compilation music program or to sample musical signals with A/D and doing its data and grade controlling single-phase electric motor, finally it implements the control of the flow out of nozzles. The flower shapes are controlled by program controlling electromagnetic valves. The color, the light and shade of ray are changed by musical signals. So that the color, the light and shade of ray, the spring form is changed with music’s rhythm when music si played.

Key words: 8751microcontroller, Music fountain, Variable-frequency Drive

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目 录

摘要...................................................Ⅰ

ABSTRACT ............................................Ⅱ

第一章 绪论 .............................................6

1.1 设计背景.........................................6 1.2 音乐喷泉的现状和发展 .............................7 1.3 喷泉的物理原理 ...................................8 1.4 本课题设计内容 ...................................8 第二章 音乐喷泉造型系统设计........................... 4

2.1 造型方案设计及选择 ..............................10 2.2 喷泉的管网设计 .................................. 11 2.2.1 喷泉的水力计算 ................................ 11 2.2.2 配水管网的计算 ................................13 2.3 喷泉的管道布置、管材及附件选择 ...................14 2.3.1 喷泉的管道布置 ................................14 2.3.2 管材的选用 ....................................14 2.3.3 管道附件选择 ..................................14 2.4水泵及电机的选择 ................................17 2.5喷水池的设计 ....................................17 2.5.1 喷水池的组成 ..................................17 2.5.2 喷水池的尺寸确定 ..............................17

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第三章 控制系统的设计 ...................................18

3.1 控制系统的方案设计 ..............................18 3.2 单片机型号选择 ..................................18 3.2.1 确定单片机型号 ................................18 3.3 控制系统的硬件设计 ..............................19 3.3.1 系统组成 .....................................19 3.3.2 8155的初始化 .................................20 3.3.3 变频器的选择 ..................................21 3.3.4 硬件延迟电路 ..................................26 3.3.5 系统工作流程 ..................................28 3.4 控制系统的软件设计 ..............................29 3.4.1 系统资源分配 ..................................29 3.4.2 音乐控制码的编制 ..............................29 3.4.3 软件流程 .....................................32 3.4.4 系统控制程序 ..................................36 结论...................................................39 致谢...................................................40 参考文献 ...............................................41 附录A：硬件电路原理图 ...............................42 附录B：电气接线图 ..................................43 附录C：程序清单 ....................................43

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