用单片机设计的音乐喷泉控制器

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摘要：介绍．一种占乐喷泉控制器的躲胖及j 0硬件、软件系统，典原删是利用89(：51，社jln机迤过A／D刘语f}j．精I≥进行采样，然艏通
! y# d; U2 R. S5 J3 r1 ?  B过控制步进I{Ll机来控制电磁阀，。篓现刘喷头流邂的控制．从|n『使喷泉水姿、灯光色彩随爵乐肖奏而坐化，
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1引言
随着生活水平的提高，人们对环境要求越来越高，
! i2 ^. j( ]$ t: I5 s( e9 z城市环境建设日益为人们所重视。喷泉作为一种观赏性
! Z; ?+ O. i3 Z+ u6 u. V较高的艺术水景，不断地出现在城市的广场、公园及其
* F+ N0 }8 L& P3 z7 `他公共场所。它不仅可以增加周围空气的湿度，减少空
4 l- b+ _* Z- u! ]' |3 L气中的尘埃，降低空气温度，更为人们生活增添了不少
情趣。但大多数喷泉是固定不可调的，显得有些单调；
也出现了不少音乐喷泉，但那多是将音乐和喷泉简单的
, z% Z2 B3 V6 l2 R! K  H结合，无法真正达到音乐节奏和旋律与喷泉的同步。本
8 P) n6 N" u- [设计实现对音乐节拍的识别，获取实时控制数据，从而
完成对喷泉的造型和流量控制。由于采用单片机进行控
, Q1 I% N- U5 o: K% w制，本设计电气部分体积小，整体安装调试方便，可方
- Q7 \& N! S2 o) \便地对喷泉进行音乐控制。
) f) S9 t$ w' t) _) J2系统的功能和原理
( N+ ^2 b- E  m$ U( s$ |目前音乐喷泉的控制主要有单片机、PC机、工业控制
3 c: T9 e& {1 z3 m8 S  a8 _# l计算机及PLC可编程控制器等多种方式，本音乐喷泉控制
  y) D' P, j8 Y) }% [5 c系统采用MCS一5】型单片机89C5l为CPU，图1为工作
4 Z& r, {' k& c原理框图[1]。

* r4 R, t. v' m1 Z1 E! r4 O音乐喷泉的设计关键是使水姿、灯光与音乐旋律、节
2 W2 c& x) z* C奏完美组合，利用喷泉体现出音乐的内涵，体现不同乐曲
  b6 b6 V8 s, ?( f的特点，这是该类设计中的难点。简单的音乐控制水柱高
低很难做到这一点，另外水柱变化相对音乐的滞后也是大
6 O3 V% `6 v, c! M  J问题。本系统的设计思想是首先对音乐进行采样，然后通
过步进电机控制电磁阀，实现喷头流量的控制。
/ A' M: W' _1 b# I0 T$ C5 ^3音乐信号的采样
3．1音乐控制
音乐信号是一个相当复杂的量，实践证明，采用国际
标准音量计量单位VU信号对喷泉进行音乐控制，能取得
3 S- B. |) n; [+ U( i较为理想的效果。将音乐信号经电路转换为VU(volume
unit音量单位)信号(随音乐变化)，再经A／D转换为数
值信号进入单片机处理，输出控制信号控制喷泉。
图1中音乐分频段处理主要是为了拾取音乐更多的信
$ v4 R# s. c5 E, F( M. p' I7 q6 h息量，提高控制效果并能实现对喷泉按各种喷型组合进行
4 Y0 ]% w+ Z. y9 n" Q, Y4 `控制。本控制设备可进行的分频段最多不超过6段。最简
单的可将音乐三分频(高、中、低频)，各频段分别控制
某几组喷型的开、关及组合，如中频段一般用于控制“雪
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音乐喷泉控制器 这个用处很广，现在好多地方都在用