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毕业设计 音乐喷泉控制器设计（共50页，16641字）
摘要
随着现代科技的不断进步，人们对于喷泉的要求也越来越高，尤其是计算机和现代控制技术的广泛应用，智能控制已经成为音乐喷泉未来的发展方向。一个音乐喷泉的表演效果在很大一部分，取决于控制系统的性能，研究和开发高性能的音乐喷泉控制系统，是当前非常迫切、有重要意义的课题。音乐喷泉即由音乐来控制喷泉水流的运动，其难点在于音乐与喷泉的同步。本设计介绍一种音乐喷泉控制器的原理及其硬件、软件系统,其原理是利用89C51单片机通过音频解码器对语音信号进行解码,然后通过控制步进电机来控制电磁阀,实现对喷头流量的控制, 从而使喷泉水姿、灯光色彩随音乐节奏而变化。
关键词:音乐喷泉,89C51单片机,音频解码,步进电机
目录
1 绪论 1
1.1音乐喷泉控制系统概述 1
1.2音乐喷泉系统的分类 1
1.2.1集中控制系统 1
1.2.2集散控制系统(DCS) 1
1.2.3现场总线控制系统(FCS) 2
1.3音乐喷泉系统控制方式 2
1.3.1完全程控方式 2
1.3.2音控方式 3
1.3.3可编辑水型程控方式 3
2 系统方案设计 4
2.1系统设计原则 4
2.2系统设计思路 4
2.3系统设计方案 5
2.3.1音乐信号的解码 5
2.3.2音乐信号的控制 5
3 系统的硬件设计 6
3.1音乐信号解码系统的硬件设计 6
3.1.1音乐文件的格式 6
3.1.2音乐文件的存储 6
3.1.3音乐信号的解码电路设计 7
3.1.4 STA013解码器与89C51单片机的通讯设计 8
3.2 AT89C51单片机端口电路设计 10
3.2.1AT89C51单片机最小系统的硬件电路设计 10
3.2.2 I/O口电路设计 11
3.2.3空闲节电模式 13
3.3串口通信硬件设计 14
3.3.1 串口通信电平转换 14
3.4 步进电机的控制原理 17
3.4.1步进电机的运行方式 17
3.4.2步进电机的启/停控制 18
3.4.3步进电机的驱动方式 18
3.5 步进电机的单片机控制电路 19
3.6 音乐喷泉的变频器控制 21
3.6.1变频调速控制水泵扬程和流量的分析 22
3.6.2 音频信号干扰问题 24
3.7音乐喷泉控制延时的处理 25
4 系统的软件设计 27
4.1参数计算 27
4.1.1 串行口初值计算 27
4.2单片机初始化程序设计 28
4.3软件流程图 29
4.3.1音乐喷泉系统控制主流程图 29
4.3.2步进电机的主流程图 30
4.3.3解码器与AT89C51单片机的通讯 31
4.3.4串口通讯流程图 32
4.3.5步进电机正反转控制流程图 33
5 论文总结 34
致谢 35
参考文献 36
附录 38