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，


1引言
$ b7 r6 u  `* I) q/ Q! Y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
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
  k# n! O: T! B6 l) H气中的尘埃，降低空气温度，更为人们生活增添了不少
9 ]. z! R, N0 e% U1 H. q5 J9 e情趣。但大多数喷泉是固定不可调的，显得有些单调；
; I6 a" y1 G* a( {& s" ~1 P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
$ I& y. `- P; R) B完成对喷泉的造型和流量控制。由于采用单片机进行控
; o/ E: q/ ]& {- p* ~: R制，本设计电气部分体积小，整体安装调试方便，可方
便地对喷泉进行音乐控制。
2系统的功能和原理
" ^# ^+ X7 w- Q* W# b2 O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
8 m) X6 b# C& I: S系统采用MCS一5】型单片机89C5l为CPU，图1为工作
原理框图[1]。

音乐喷泉的设计关键是使水姿、灯光与音乐旋律、节
奏完美组合，利用喷泉体现出音乐的内涵，体现不同乐曲
的特点，这是该类设计中的难点。简单的音乐控制水柱高
1 \9 q. F# o1 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
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。
! @/ y5 D/ l) X+ t3音乐信号的采样
3．1音乐控制
% d, ^4 C2 ~" S' ]2 |3 q) b) o音乐信号是一个相当复杂的量，实践证明，采用国际
# f: z, P5 s3 |0 u6 b1 l- r* w标准音量计量单位VU信号对喷泉进行音乐控制，能取得
/ A" D# x/ K# p+ G, i较为理想的效果。将音乐信号经电路转换为VU(volume
' S( T. z& U8 N- p( X1 T+ sunit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
) h8 U7 g9 d/ H: n9 b息量，提高控制效果并能实现对喷泉按各种喷型组合进行
/ ]& b, j: H7 g; M) b7 N  W; K" M9 ~) h控制。本控制设备可进行的分频段最多不超过6段。最简
# O- d& f7 \+ L1 T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
' Y+ Q. V/ f: _( C; D


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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