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
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，
* H3 X7 T' F9 H: A, i- S

3 z, i/ K2 I, v( j, Z9 k1 }8 B: f1引言
随着生活水平的提高，人们对环境要求越来越高，
城市环境建设日益为人们所重视。喷泉作为一种观赏性
, g6 F3 l! `6 G& J5 M- l较高的艺术水景，不断地出现在城市的广场、公园及其
他公共场所。它不仅可以增加周围空气的湿度，减少空
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
结合，无法真正达到音乐节奏和旋律与喷泉的同步。本
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
  z# x: I- e! E  j" H4 o制，本设计电气部分体积小，整体安装调试方便，可方
, N3 t0 z: ]9 R# \, b便地对喷泉进行音乐控制。
% n+ Q% |" `$ d- d/ y5 M3 x2系统的功能和原理
目前音乐喷泉的控制主要有单片机、PC机、工业控制
计算机及PLC可编程控制器等多种方式，本音乐喷泉控制
5 n$ _0 ~2 z$ n2 F3 s系统采用MCS一5】型单片机89C5l为CPU，图1为工作
+ _1 n7 @# e% q5 p. R4 c. ~) ~原理框图[1]。
1 E; m3 f7 f# K3 _
# C# I0 y3 c7 ~$ C音乐喷泉的设计关键是使水姿、灯光与音乐旋律、节
! I$ p& Y4 Q* Y8 D; \奏完美组合，利用喷泉体现出音乐的内涵，体现不同乐曲
- Q, o6 ^( f' }% X: {% q的特点，这是该类设计中的难点。简单的音乐控制水柱高
2 ~4 b0 n' P  J5 F' K低很难做到这一点，另外水柱变化相对音乐的滞后也是大
% A& ?" x5 W8 L% `, T! y- H6 l问题。本系统的设计思想是首先对音乐进行采样，然后通
; ]0 f$ F5 \6 f过步进电机控制电磁阀，实现喷头流量的控制。
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
* U. R9 W! w8 l' R) q1 h2 l( o标准音量计量单位VU信号对喷泉进行音乐控制，能取得
较为理想的效果。将音乐信号经电路转换为VU(volume
" |) [' K' b# L' e0 {unit音量单位)信号(随音乐变化)，再经A／D转换为数
1 ]8 ~/ b! G6 V( t2 p& ~% ?% \值信号进入单片机处理，输出控制信号控制喷泉。
/ b$ I% [- r" |3 b7 U图1中音乐分频段处理主要是为了拾取音乐更多的信
7 F/ o  \% v( Z8 O2 p1 J. I% _7 W# D, G息量，提高控制效果并能实现对喷泉按各种喷型组合进行
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
$ [* l$ g; W" j, d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