(完整版)毕设-简易音乐喷泉设计

电子系统设计

大

作

业

课题：简易音乐喷泉的制作

组员：

任课老师：

目录

一、设计任务和分析 -------------------------------------------------------- 1

二、硬件电路设计 ---------------------------------------------------------- 1

2.1总体设计------------------------------------------------------------ 1

2.2各模块设计---------------------------------------------------------- 2

2.2.1单片机最小系统------------------------------------------------ 2

2.2.2 A/D转换模块------------------------------------------------- 3

2.2.3 音频放大模块-------------------------------------------------- 3

2.2.4 LED灯及电机------------------------------------------------- 4

三、程序设计-------------------------------------------------------------- 5

3.1主程序设计---------------------------------------------------------- 5

3.1.1设计框图------------------------------------------------------ 5

3.1.2程序代码------------------------------------------------------ 5

3.2 A/D转换程序设计--------------------------------------------------- 6

3.2.1 A/D转换程序原理--------------------------------------------- 6

3.2.2 A/D转换程序框图--------------------------------------------- 7

3.2.3 A/D转换子程序代码------------------------------------------- 8

3.3 PWM调压设计------------------------------------------------------- 9

3.3.1 程序框图 ---------------------------------------------------- 9

3.3.2 PWM调压子程序----------------------------------------------- 9

四、调试和测试结果分析 --------------------------------------------------- 11

4.1调试--------------------------------------------------------------- 11

4.2 结果分析 ---------------------------------------------------------- 12

一、设计任务和分析

基本任务：用MCS-51单片机设计一个音乐喷泉，要实现喷水高度的连续控制，就必须能够调节喷头出水水压，而通过调节水泵转速可以达到平滑调节水压的目的。系统采用对单片机进行编程，通过单片机输出改变的PWM来控制直流电机工作转速，进而使水柱发生变化。当有音乐信号时，获取声音强度，通过A/D 转换采集音频电压强度，再通过软件计算占空比输出PWM，作用到电机上，使喷头产生随音乐起伏的效果。同时通过将PWM的占空比与设定的8档值比较来控制8盏LED灯随音乐起伏的效果。

二、硬件电路设计

2.1总体设计

本设计方案为当有音乐信号时，获取声音强度，通过A/D转换采集音频电压强度，再通过软件计算占空比输出PWM，作用到电机上，使喷头产生随音乐起伏的效果。同时通过将PWM的占空比与设定的8档值比较来控制8盏LED灯随音乐起伏的效果。

图2.1 总体设计图

2.2各模块设计

2.2.1单片机最小系统

STC89C52单片机的最小系统电路包含以下几个部分：

◆ 单片机供电电路：AT89S52需要具有可靠的5V 供电，在电路图中的VCC 和

GND 为供电网络标识符； ◆ 振荡电路：AT89S52需要一个稳定

的振荡电路才能够正常工作，在

该电路采用了24Mhz 的晶振作为AT89S52的时钟源；

◆ 复位电路：复位电路是单片机正常运行的一个必要部分，复位电路应该保证

单片机在上电的瞬间进行一次有效的复位，在单片机正常工作时将RST 引脚置低。此外通过一个按键进行手动复位，在单片机运行不正常时使用。

单片机 AD 转换 功放喇叭频谱彩灯显示

驱动水泵

电源

图 2.2

2.2.2 A/D转换模块

ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8

位分辨率、双通道A/D转换芯片。

ADC0832 具有以下特点：

· 8位分辨率；

·双通道A/D转换；

·输入输出电平与TTL/CMOS相兼容；

· 5V电源供电时输入电压在0~5V之间；

·工作频率为250KHZ，转换时间为32μS；

·一般功耗仅为15mW；

图 2.3 · 8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种

封装

2.2.3 音频放大模块

LM386是一种音频集成功放，具有自

身功耗低、更新内链增益可调整、电

源电压范围大、外接元件少和总谐波

失真小等优点的功率放大器，广泛应