基于单片机控制的音乐喷泉毕业设计论文手册
毕业论文基于单片机音乐喷泉设计
毕业论文基于单片机音乐喷泉设计Based on SCM music fountain design学生姓名：XX专业班级：自动化3082班指导教师：XX完成日期：2011.3.3XX工业职业技术学院XX V ocational College of Industry and Technology摘要音乐喷泉是近几年来出现的一种园林建筑与音乐欣赏相结合的产物。
随着计算机软件硬件技术的飞速发展，新型喷泉与计算机的交互应用越来越广泛，音控喷泉也越来越复杂，越来越精密，使得越来越多的控制部分需要计算机来完成。
因此，计算机控制音控喷泉成为必然趋势。
但喷泉工程还存在一些技术难题，主要表现为明显的水声滞后效应。
本文采用PWM变频调速、预处理、预测补偿控制和基于数据库的软件信号提前控制方法，提出了一种新的先进的音乐喷泉设计方案和控制途径，并与传统设计方案进行了分析比较，用面向对象的编程方法完成了对当今较为流行的MP3音频格式的解码，同时实时提取了音频信号。
仿真分析证明该设计方案改善了传统控制方法的水声滞后效应，改善了喷泉系统的控制品质，从而真正达到了实时控制的要求.为了同时加强实际动手能力及创新能力的培养，巩固学到的理论知识所开拓的视野，弥补课堂不足的目的，同时在实习过程中熟悉单片机的使用或者制作流程，为这次进行毕业设计搜集了所需的资料，增强了这次作业的责任心和对作业的严谨要求的态度。
设计的内容主要是用单片机制作一个声控喷泉，对象为直流机控制的一个水泵。
应能进行喷泉的喷水高度进行动态的设定，或按音量高低进行同步的变化。
能更早的适应于社会。
开发我们的创新能力。
关键字：变频调速、数据库系统、计算机控制、补偿控制。
Based on SCM music fountain designABSTRACTMusical fountain there in recent years as a landscape architecture and music to enjoy a product of the combination. With the computer software of the rapid development of hardware technology, the new interactive fountain with the computer more and more extensive applications, audio and control fountain also more complex, more and more sophisticated, making more and more control over some of the needs of the computer to complete. Therefore, computer-controlled fountain sound control has become an inevitable trend. Fountain works but there are still some technical problems, mainly the water is clear hysteresis effect. In this paper,PWM frequency control pre-processing, forecasting and compensation control signal based on the database software in advance of the control method, a new advanced design of the musical fountain and control means, and with the traditional designs are analyzed and compared, using object-oriented programming methods for today's more popular MP3 audio format decoding, at the same time extract the audio signal in real time. Simulation analysis proves that the design of traditional control methods to improve the water hysteresis effect, the fountains to improve the quality control system in order to really achieve the requirements of real-time controlAt the same time to strengthen the innovation ability and actual ability to do the training, to consolidate the theoretical knowledge acquired to develop the vision, to make up for the shortage of classrooms, while in the training process or are familiar with the use of single-chip production process, for the graduation project for the collection of the necessary information and enhance the operation of the sense of responsibility and strict requirements on the operation of the attitude。
基于单片机的音乐喷泉控制系统设计
基于单片机的音乐喷泉控制系统设计任务书1．课题意义及目标学习并掌握单片机及相关知识；了解并掌握音乐喷泉控制系统的工作要求；在查阅资料的基础上，实现音乐播放，水泵控制等功能，完成系统整体方案设计；完成系统硬件设计，完成系统元器件的选型，在掌握电子线路图绘制工具软件的基础上，完成系统组成框图的绘制、完成相关电路图及系统原理图的绘制；完成系统软件设计。
2．主要任务(1)、阅读任务书，通过查阅相关资料，构建设计方案并充分论证，并撰写开题报告；(2)、进行系统总体设计，熟悉开发环境；(3)、系统硬件设计，系统软件设计；(4)、毕业设计说明书；3．主要参考资料[1]李晓林.单片机原理与接口技术[M] . 北京：电子工业出版社, 2013[2]徐沐龙.单片机原理及应用[M] . 北京：机械工业出版社, 2013[3]蒲珊珊.基于8751单片机的音乐喷泉控制系统设计[J] . 机械制造与自动化, 2011，24．进度安排审核人：年月日基于单片机的音乐喷泉控制系统设计摘要：在音乐喷泉控制系统设计中，通过两种喷泉造型方案的优缺点的比较，选择了最优的方案。
本设计主要阐述音乐喷泉的工作原理，并完成小型音乐喷泉系统的硬件结构和软件方面的设计改进。
控制系统以单片机为核心控制变频器、电磁阀和水下照明灯具等设备，实现音乐播放和喷头喷水同步的目的。
为了便于理解音乐喷泉的工作原理，本设计同时还简要介绍了元器件的参数和工作原理。
最后，利用Altium designer 软件绘制硬件原理图。
关键词：音乐喷泉，控制系统，单片机，变频器，电磁阀Music Fountain Control System Design Based On SCM Abstract：In the design of the control system about music fountain, the best music fountain modeling is chosen according to the comparison of two styling plans’ merits and demerits. This paper mainly describes the principle of musical fountain and completes the design of small scale music fountain system concerning about hardware and software. The control system within taking microcomputer as the core controls frequency transformer, solenoid valve, underwater lightings and other facilities. And it achieves the purpose of making music play to keep pace with water injection. In order to make others to understand the principle of music fountain easily, the paper also introduces components’ parameter and working principle briefly. In the end, the principle diagram of the hardware is drawn by taking advantage of the Altium designer software.Keywords: Music Fountain, Control System, SCM, Frequency Transformer, Solenoid valve目录1 前言 (1)1.1 课题研究背景和意义 (1)1.2 音乐喷泉的发展状况 (1)1.3 音乐喷泉的工作原理 (2)1.4 课题主要研究内容 (3)2 音乐喷泉造型和工作流程设计 (4)2.1 造型方案设计和选择 (4)2.2 水泵选择 (5)2.3 喷泉彩灯和喷头选择 (6)3 硬件电路设计及元器件介绍 (7)3.1 控制系统方案设计 (7)3.2 单片机原理与应用 (8)3.3 控制系统硬件设计 (10)3.3.1 喷泉控制系统组成 (10)3.3.2 接口芯片与单片机连接 (11)3.3.3 变频器选型 (14)3.3.4 电磁阀驱动电路设计 (16)3.4 硬件延时电路设计 (17)4 控制系统软件设计 (19)4.1 系统工作流程 (19)4.2 系统资源分配 (20)4.3 音乐控制码的编制........................................................................ 错误!未定义书签。
基于单片机的音乐喷泉系统设计
基于单片机的音乐喷泉系统设计摘要：随着科技进步和经济快速发展，人们对精神层面的要求也越来越多，音乐喷泉以其独特的魅力，愈来愈成为休闲娱乐产业中的一项重要产品。
目前市面上的小型音乐喷泉尚存在协调性差、安全性欠缺等缺点。
本文根据音乐喷泉现状设计一种基于单片机的小型音乐喷泉系统。
系统通过仿真实现音频放大、数据采集、根据AD值大小控制彩灯、通过PWM控制水泵转速、感应人体并自动报警等功能，系统操作简单、更换方便、性价比高，有良好的市场应用前景。
关键词：单片机音乐喷泉彩灯控制LM386芯片0 引言音乐喷泉是流动的艺术，美轮美奂的音乐喷泉给人以无限的享受。
在现代城市园林景观设计中，水是不可缺少的组成部分，音乐喷泉是重要的景观之一，因此在公园设计、城市规划和小区景观设计中，音乐喷泉的设计与应用至关重要[1]。
在许多公共场合，喷泉只能看到不断发生变化的水型，没有音乐的节奏和旋律，注视它不可避免会感到沉闷。
此设计由于成本低、体积小以及各种形式水柱状和形态转换，充分体现了水的活力及音乐的魅力。
它可以在一些小型的优雅餐厅、花园、酒店、学校和其他地方使用，以便更多地方的人们可以感受到音乐喷泉的美感。
1 系统方案设计本系统的设计采用STC89C52单片机，音频信号通过放大电路后播放音乐，同时放大后的音乐进入AD转换芯片转换为数字信号后进入单片机，再由单片机通过程序处理输出信号控制电机转速，同时控制发光二极管的亮灭，在这期间如果有人距离音乐喷泉过近，还会发出警报提醒行人。
2 硬件系统设计2.1 音乐信号放大模块外部音源的幅度一般较弱，因此要对原音频信号进行放大处理后送入A/D转换器进行模数转换。
本模块主要采用LM386芯片，具有功耗低、电压增幅可调节、总谐波失真小等特点。
LM386采用双列8脚封装结构，它的工作电压为5V，静态电流4mA，最大输出功率660mW，最大电压增益46dB，增益带宽300kHz，谐波失真0.2%，电压放大倍数为20。
基于单片机控制的音乐喷泉
设计（论文）任务（包括原始数据、技术要求、工作要求）一、课题目的：本设计是一款基于单片机控制的音乐喷泉，音乐的播放由外部设备播放。
根据有无音乐播放，启停喷泉。
当有音乐信号时，获取声音强度进行滤波放大实时输出到变频器，作用到变速电机上，使喷头喷水产生随音乐起伏的效果。
系统主要实现了声音的采集、音乐的播放、喷泉水柱的控制、乐曲的选择，彩灯控制等功能。
二、研究意义：音乐喷泉是近几年出现的喷泉水景与音乐欣赏相结合的产物，它的出现改变了喷泉艺术单调不变的局面。
在音乐的伴随下，喷泉的高度、灯光的色彩以及喷泉的造型等随着音乐变化而变化，使观众陶醉于音乐与水型的完美结合中！目前音乐喷泉出现了各种表现形式，比如大型广场喷泉、景区喷泉、超高喷泉、人工瀑布。
由于音乐喷泉作为一种独特的人工景观，具有很大的观赏价值，各大广场、景区都有它的身影。
可以说，音乐喷泉已经成了一种娱乐产业，具有很高的经济效益和社会效益。
所以研究设计高水平的音乐喷泉技术是非常重要的！三、主要研究内容：本次毕设主要任务是设计一款基于以单片机为核心的小型音乐喷泉系统。
系统主要分为硬件设计和软件设计两部分，硬件设计主要为系统的单片机、音频以及水柱控制电路设计，软件设计主要为设计灯光与水柱的喷射方式。
1.本次毕业设计根据功能可以分为以下几个部分：(1)音乐控制部分：本设计的音频输入由外部的电脑、手机、mp3等音频播放设备提供。
(2)信号采集部分：系统需要对采集到的音频信号进行预处理，主要目的在于为后续单片机滤波、放大、数据采集提供便利。
(3)数字信号处理部分：此部分首先将模拟信号转化为数字信号，并把数字信号进行单片机处理，然后根据数字信号的强弱程度合理控制灯光的闪烁方式和水泵电机的转速。
(4)驱动部分：为灯光和水泵电机提供驱动2.本次设计的主要任务：(1)电源设计：本设计采用的电源电压为5v-12v（2）模拟信号的处理设计：模拟信号的处理设计需要利用放大滤波技术处理音频信号（3）数字信号处理设计：此部分利用转化后的数字信号控制水泵和灯光（4）音频电路设计：音频电路设计主要分为音乐放大和音频预处理两部分，音乐放大主要是将音乐进行放大处理,其中有一级和二级放大之分。
音乐喷泉毕业设计
⾳乐喷泉毕业设计⽬录第⼀章、绪论 (1)1.1、本课题研究的意义 (1)1.2、单⽚机的特点及应⽤ (1)1.3、本课题研究的现状 (3)1.4、⾳乐喷泉在诸多领域的应⽤ (3)1.5、本课题的基本内容 (3)第⼆章、总体设计⽅案 (4)2.1、⾳乐喷泉控制系统整体设计 (4)2.2、⽅案⽐较 (4)2.3、系统框图 (4)第三章、硬件电路的设计 (7)3.1、电源电路 (7)3.2、单⽚机控制电路设计 (7)3.3、输⼊、出电路的设计 (9)第四章、软件程序流程图 (11)4.1、系统整体流程图 (12)4.2、喷池数据 (12)第五章、调试过程和调试⽅法 (14)5.1、硬件调试 (14)5.2、软件调试 (14)结论 (15)致谢 (16)参考⽂献 (17)第⼀章绪论1.1本课题的研究意义⾳乐喷泉系统设计采⽤单⽚机为控制核⼼有较好的经济效益。
因为单⽚机的特点是体积⼩、集成度⾼、重量轻、抗⼲扰能⼒强，对环境要求不⾼，价格低廉，可靠性⾼，灵活性好，开发较为容易等。
1.2单⽚机的特点及应⽤单⽚机的特点是控制性能和可靠性⾼，体积⼩、价格低、易于产品化。
由于单⽚机具有良好的控制性能和灵活的嵌⼊品质，近年来在智能仪表、机电⼀体化产品、实时⼯业控制家⽤电器等各个领域都获得了极其⼴泛的应⽤1.2.1 什么是单⽚机单⽚机是指⼀个集成在⼀块芯⽚上的完整计算机系统。
尽管它的⼤部分功能集成在⼀块⼩芯⽚上，但是它具有⼀个完整计算机所需要的⼤部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统。
单⽚机是将中央处理器，随机存储器。
只读存储器，定时器芯⽚和I/O接⼝电路集成于⼀个芯⽚上的微控制器。
单⽚机也被称为微控制器（Microcontroler），是因为它最早被⽤在⼯业控制领域。
单⽚机由芯⽚内仅有CPU的专⽤处理器发展⽽来。
最早的设计理念是通过将⼤量外围设备和CPU集成在⼀个芯⽚中，使计算机系统更⼩，更容易集成进复杂的⽽对提及要求严格的控制设备当中。
音乐喷泉毕业设计论文设计
word摘要音乐喷泉是近年来出现的一种园林建筑与花式观赏相结合的一种产物。
随着可编程控制器在我国的迅速开展，对音乐喷泉的控制要求也越来越高，使得越来越多的控制局部需要可编程控制器来实现。
本课题结合任务设计书的要求，以音乐喷泉为研究对象，采用了西门子S7-300系列PLC作为喷泉的控制器。
对音乐喷泉的控制系统的总体功能进展了分析，阐述了可编程控制器的组成和工作原理。
提出了喷泉硬件的各组成模块与详细的硬件模块设计方案，并对控制方式进展了设计和程序的编写。
本设计改善了喷泉系统的控制品质，并真正地达到了实时控制的要求。
关键词：PLC；喷泉；控制系统目录引言 (4)第一章喷泉概述 (3)1.1喷泉的意义 (5)1.2喷泉的开展 (6)1.3喷泉的种类 (7)1.4喷泉涉与领域 (8)第二章音乐喷泉设计方案 (9)2.1 音乐喷泉设计示意图 (9)2.2 音乐喷泉控制要求 (10)2.3 喷泉设备使用简介 (10)第三章控制系统方案设计 (15)3.1 音乐喷泉控制系统整体设计 (15)3.2 控制方案选择 (16)3.3 变频器选择 (17)3.4 计算机硬件系统组成 (19)第四章硬件电路设计 (20)4.1 控制系统硬件组成 (20)4.2 PLC控制电路设计 (21)4.3 电路原理图 (22)4.4 PLC外部接线图 (24)第五章软件程序流程图 (27)5.1 系统整体流程图 (27)5.2 梯形图 (27)第六章调试过程 (28)6.1 硬件调试 (28)6.2 软件调试 (28)第七章总结与展望 (29)参考文献 (30)附录 (31)引言在现代建筑设计中，特别是在园林建筑、旅游建筑以与其化大型公共建筑设计中，建筑师常常把自然界中的水引进设计中去，用水的艺术形态来补充和丰富人类的环境。
不论是涓涓细流、平静台镜的水面，或是奔腾的瀑布、热情奔放的喷泉，都能成为建筑师创作的要素，或者形成以水景为建筑空间的景观中心，或者以水景作为建筑物的悦衬。
基于单片机的音乐喷泉控制
1 绪论1.1 设计背景德国发明家奥图皮士特先生在1930年提出喷泉的相关理论，随后他在百货商店和餐馆前建造小型的喷泉。
经过多年来的发展，音乐喷泉的设计变的多样化，构造变得复杂化。
在1952年的夏天，在西柏林的工业展览中，一个美国人看到了奥图皮士特先生音乐喷泉的表演，并把它带回纽约。
1953年1月15日音乐喷泉在美国首次表演，表演期间超过150万人观看。
在音乐喷泉走向全世界的同时，各种新技术也不断地运用在音乐喷泉上，使其表演变得复杂和美丽，给人们带来无限的乐趣，提高了人们的生活质量。
为了使控制简单可靠，适应现代社会的市场需求，各种形式的喷泉层出不穷，并逐步转向小型和营业性较强的方向发展。
其音乐喷泉的控制也变得灵活多样，如单片机、PLC、DSP等都在音乐喷泉中有所运用，当然也具有优缺点。
本课题针对旅游景点内设计了观赏性的小型“音乐喷泉”。
选用单片机作为此次音乐喷泉控制系统设计的控制核心，主要是为了实现单片机的放音，并控制多个电磁阀的开闭动作和水泵的动作，解决系统中信号的同步性问题。
1.2 音乐喷泉的现状和发展北京石景山古城公园的音乐喷泉，在悠扬动听的音乐声中，喷水可产生五六种变化，时而转动如银伞，时而飘忽如玉带，时而如金蛇狂舞，时而旋转飞溅……喷出的花形有昙花、菊花、扶桑花、百合花和曼陀罗花，这是在80年代初期中国较早修建的一个音乐喷泉。
南昌的秋水广场是由“落霞与孤雁齐飞，秋水共长天一色”的意境而得名，秋水广场就是以喷泉为主题，集旅游、观光、购物的大型休闲广场。
他的音乐喷泉最吸引人注目，是国内最大的音乐喷泉群，泉水面积1.2万平方米，主喷高达128米，是南昌的一倩丽景观，人们可以一边欣赏音乐，一边观看滕王阁的美景。
新加坡圣陶沙旅游区的音乐喷泉的设计与效果也是值得参考的，它布置在一个空旷而略有坡度的空间，面积很大，与圣陶沙车站前的长形喷水池共同组成为一个长达数百米的综合系列喷泉，音乐喷泉位于系列喷泉的顶端。
基于单片机的音乐喷泉设计
基于单片机的音乐喷泉设计
毕业设计任务书
课题基于单片机的音乐喷泉设计
2017年月日至年月日共周
学院（部）
专业班级
姓名
指导教师
职称学历
系主任
学院(部)分管领导
2017年月日
一、课题CS-51系列单片机AT89C51为控制核心，数据处理主要是对数字声音信号进行AD采集，并进行逻辑判断，根据数据的具体情况输出到LED灯控制和喇叭播放、水泵控制。整个单片机应用系统的设计分为硬件电路设计和软件编程设计两大部分；其中硬件电路设计包括声音采集电路，LED灯电路、水泵电路，单片机控制电路。软件设计部分包括系统主程序，声音信号采集子程序，LED灯控制子程序和输出驱动水泵子程序，均采用51系列C语言编程实现。
2、要求：具备关于本设计的系统整体框图、整体原理图、模块原理图、主要程序模块及有关的文字说明。
二、计划及进度安排
查找资料、搜集相关素材，确定设计主题。
整理设计所需资料。
程序编写。
写毕业设计。
根据老师要求及建议，修改论文。
又快到做毕业设计的时候了，大家这个时候忙碌找工作，忙于考研，无暇做毕业设计，本团队可为大家提供帮助，诚信第一，价格最低，黑狼团队由在校学生组成，作为过来人最懂您的指导老师，为您提供专业服务，三年代做经验，可做电子类和计算机类。
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*代群大加入
*做2学
*毕4生
*设6服
* 3务
* 8解
* 2决
* 2问
* 3题
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毕业设计（论文）手册（2015）届
题目：基于单片机控制的音乐喷泉专业：电气工程及其自动化
班级：电自动化1143
学号：31
姓名：王嘉旭
指导教师：赵蕊
职称：讲师
成绩：优秀
吉林工程技术师范学院教务处制
二Ｏ一四年十一月
毕业设计（论文）选题论证书
毕业设计（论文）任务书
题目：基于单片机控制的音乐喷泉
电气工程系（分院）电自动化专业 1143 班学生姓名：王嘉旭学号： 31
指导教师：赵蕊职称：讲师
教研室主任：高纯斌
系（分院）主任：许建平
任务书下发日期：2014年 12 月 26 日
吉林工程技术师范学院教务处制
本科生毕业设计（论文）开题报告
题目_基于单片机控制的音乐喷泉_
院（系）__ _电气工程学院_ __
专业_ _电气工程及其自动化_ _
班级__ __电自动化1143
姓名________王嘉旭__
指导教师___ ___赵蕊_ __
开题时间___ 2015年4月3日_
吉林工程技术师范学院教务处制
一、课题研究意义
二、研究方案
三、设计（论文）课题评议
四、考核组成员
毕业设计（论文）指导教师评阅意见
注：优（90分以上）；良（80～89）；中（70～79）；及格（60～69）；不及格（60以下）
毕业设计（论文）指导教师评定成绩标准
注：如属论文且无设计图纸则将第11项的得分加到第12项中
毕业设计（论文）评阅人评阅意见
注：1.参照评价项目内涵与标准，A为合格、B为基本合格、C为不合格；2.有1个C，需修改后答辩，有1个以上C不同意答辩。
毕业设计（论文）答辩记录
毕业设计（论文）答辩小组评语及综合成绩
注：优（90分以上）；良（80～89）；中（70～79）；及格（60～69）；不及格（60以下）
毕业设计（论文）答辩成绩评定标准
附录:
毕业设计论文任务书等材料打印说明
毕业设计论文手册（工科专业16K）统一为16K纸型，其第10页（毕业设计（论文）指导教师评定成绩标准）打在第9页（毕业设计（论文）指导教师评阅意见）背面，第14页（毕业设计（论文）答辩成绩评定标准）打在第13页（毕业设计（论文）答辩小组评语及综合成绩）背面。
所有以上这些均装订成一册同论文放在同一档案袋中。
毕业设计（论文）答辩记录
毕业设计（论文）答辩小组评语及综合成绩
注：优（90分以上）；良（80～89）；中（70～79）；及格（60～69）；不及格（60以下）。