基于單片機(jī)的音樂噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計

基于單片機(jī)的音樂噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計

任務(wù)書1.課題意義及目標(biāo)學(xué)習(xí)并掌握單片機(jī)及相關(guān)知識；了解并掌握音樂噴泉控制系統(tǒng)的工作要求；在查閱資料的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)音樂播放，水泵控制等功能，完成系統(tǒng)整體方案設(shè)計；完成系統(tǒng)硬件設(shè)計，完成系統(tǒng)元器件的選型，在掌握電子線路圖繪制工具軟件的基礎(chǔ)上，完成系統(tǒng)組成框圖的繪制、完成相關(guān)電路圖及系統(tǒng)原理圖的繪制；完成系統(tǒng)軟件設(shè)計。2.主要任務(wù)(1)、閱讀任務(wù)書，通過查閱相關(guān)資料，構(gòu)建設(shè)計方案并充分論證，并撰寫開題報告；(2)、進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計，熟悉開發(fā)環(huán)境；(3)、系統(tǒng)硬件設(shè)計，系統(tǒng)軟件設(shè)計；(4)、畢業(yè)設(shè)計說明書；.主要參考資料[1]李曉林.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013[2]徐沐龍.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013⑶蒲珊珊.基于8751單片機(jī)的音樂噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計[J].機(jī)械制造與自動化,2011,2.進(jìn)度安排設(shè)計各階段名稱起止日期1閱讀任務(wù)書，通過查閱資料，撰寫開題報告并進(jìn)行開題答辯；3月3日?3月23日2系統(tǒng)總體方案設(shè)計，硬件選型及原理圖繪制；3月24日?4月13日3繪制軟件流程圖，中期答辯；4月14日?5月4日4程序編制及調(diào)試；5月5日?6月1日5撰寫設(shè)計說明書，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯6月2日?6月22日審核人;年月II基于單片機(jī)的音樂噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計摘要：在音樂噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計中，通過兩種噴泉造型方案的優(yōu)缺點(diǎn)的比較，選擇了最優(yōu)的方案。本設(shè)計主要闡述音樂噴泉的工作原理，并完成小型音樂噴泉系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件方面的設(shè)計改進(jìn)?？刂葡到y(tǒng)以單片機(jī)為核心控制變頻器、電磁閥和水下照明燈具等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)音樂播放和噴頭噴水同步的目的。為了便于理解音樂噴泉的工作原理，本設(shè)計同時還簡要介紹了元器件的參數(shù)和工作原理。最后，利用Altiumdesigner軟件繪制硬件原理圖。關(guān)鍵詞：音樂噴泉，控制系統(tǒng)，單片機(jī)，變頻器，電磁閥MusicFountainControlSystemDesignBasedOnSCMAbstract：Inthedesignofthecontiolsystemaboutmusicfountain,thebestmusicfountainmodelingischosenaccoidingtothecompaiisonoftwostylingplans5meritsanddements.Thispapermainlydescribesthepnncipleofmusicalfountainandcompletesthedesignofsmallscalemusicfountainsystemconceiningabouthardwareandsoftware.Thecontrolsystemwithintakingnucrocomputerasthecorecontrolsfiequencytiansfbimei;solenoidvalve,undenvaterliglitingsandotherfacilities.Anditachievesthepurposeofmakingmusicplaytokeeppacewithwaternyection.Inordertomakeotherstounderstandtheprincipleofmusicfountaineasily,thepaperalsomtioducescomponentspaiameteiandwoikmgprinciplebriefly,hitheend,theprinciplediagiamofthehardwareisdrawnbytakmgadvantageoftheAltiumdesignersoftwaie.Keywords:MusicFountain,ControlSystem,SCM,FrequencyTransfbimei;Solenoidvalve口1TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"課題研究背景和意義 1\o"CurrentDocument"音樂噴泉的發(fā)展?fàn)顩r 1\o"CurrentDocument"13音樂噴泉的工作原理 2\o"CurrentDocument"課題主要研究內(nèi)容 32音樂噴泉造型和工作流程設(shè)計 4造型方案設(shè)計和選擇 4\o"CurrentDocument"水泵選擇 5\o"CurrentDocument"噴泉彩燈和噴頭選擇 63硬件電路設(shè)計及元器件介紹 7控制系統(tǒng)方案設(shè)計 7\o"CurrentDocument"單片機(jī)原理與應(yīng)用 833控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 10泉控制系統(tǒng)組成 10\o"CurrentDocument"接口芯片與單片機(jī)連接 11\o"CurrentDocument"變頻器選型 14\o"CurrentDocument"電磁閥驅(qū)動電路設(shè)計 16\o"CurrentDocument"3.4硬件延時電路設(shè)計 174控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 19系統(tǒng)工作流程 19\o"CurrentDocument"系統(tǒng)資源分配 2043音樂控制碼的編制 錯誤!未定義書簽。\o"CurrentDocument"軟件流程 235結(jié)論 24\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 25致謝 27附錄1電器接線圖和硬件原理圖 28\o"CurrentDocument"附錄2程序清單 291前言課題研究背景和意義音樂噴泉理論是一位德國人在二十世紀(jì)三十年代初提出的，起初他僅把小型噴泉建造在商場和酒店內(nèi)供人欣賞。在隨后的十幾年間，噴泉技術(shù)被引進(jìn)美國，走向世界。在音樂噴泉走向世界的同時，各種新興技術(shù)被不斷應(yīng)用在音樂噴泉上，使得音樂噴泉的設(shè)計更加多樣，構(gòu)造也越來越復(fù)雜，使得噴泉、音樂和燈光之間的配合顯得更加十分巧妙而富有美感。隨著市場的不斷擴(kuò)展，國內(nèi)關(guān)于噴泉的研究和開發(fā)工作呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。根據(jù)檔案記載，我國在20世紀(jì)80年代中期開始引進(jìn)和設(shè)計音樂噴泉。音樂噴泉既是一種水景藝術(shù)，把聲、光、水、電完美結(jié)合，體現(xiàn)動靜結(jié)合，形成活潑氣氛，給人以美的享受；同時也能夠大幅改善周圍環(huán)境，有效降低PM2.5的含量。根據(jù)不完全統(tǒng)計，2014年整個音樂噴泉行業(yè)的年產(chǎn)值已經(jīng)突破百億大關(guān)。為了引導(dǎo)我國音樂噴泉行業(yè)健康有序地發(fā)展，行政主管部門、技術(shù)監(jiān)督部門和社會學(xué)術(shù)團(tuán)體相繼頒布和出版了相關(guān)國家設(shè)計規(guī)范、設(shè)計手冊和行業(yè)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)。例如在1989年出版的《給水排水設(shè)計手冊》中首次將“水景設(shè)計”以專門章節(jié)的形式進(jìn)行詳細(xì)介紹。為了適應(yīng)社會市場需求，音樂噴泉行業(yè)逐步從大型化轉(zhuǎn)向小型化和專業(yè)化的方向發(fā)展。因此音樂噴泉的控制方式也變得靈活多變，比如PLC（可編程邏輯控制器）、單片機(jī)和DSP（數(shù)字信號處理）等都在音樂噴泉中有所應(yīng)用。本課題主要針對國內(nèi)大學(xué)的廣場和酒店門口進(jìn)行的音樂噴泉設(shè)計?？刂葡到y(tǒng)將采用單片機(jī)為核心，驅(qū)動噴泉噴頭處電磁閥的啟閉和潛水泵電機(jī)的運(yùn)停，并解決系統(tǒng)中音樂放音和噴頭噴水不同步的問題。音樂噴泉的發(fā)展?fàn)顩r在這之前，我見識了各種各樣的噴泉，但是真正目睹音樂噴泉的風(fēng)采是在家鄉(xiāng)的容湖生態(tài)公園。那是一個大型的音樂噴泉一水幕電影，不單單可以隨音樂變化，還可附錄2程序清單控制程序：ORG0000HAJMPCSHORGOOOBHLJMPTIMO************TO、8155>Pl□初始化************ORGCSH：MOVORGCSH：MOVCSH1：MOVDJNZMOVMOVCLRSETBSETBCLRSETBCLRSETBMOVMOVMOVX0030HRO,#7FH@R0,#00HRO,CSH1SP,#60HTMOD,#O1HICON.1IE.1PTOP2.1P2.1P2.1P2.0DPTR,81OOHA,#OFH@DPTR,A*****************掃鍵程序—I"*****************掃鍵程序—I"WAIT:NOPMOVPl,#OFHJNBPl.O,JPZZlJNBPl.1,JPZZ2JNBPl.2,XUNHUANMOV5CH,8OOHAJMPMAINJPZZl：MOV5CH,8OOHMOV20H,P1.0SETBP1.0AJMPMAINJPZZ2：MOV5CH,#57HMOV20H,Pl.1SETBPl.1AJMPMAINXUNHUAN：MOV5CH,8OOHMOV21H,Pl.2SETBPl.2AJMPMAINV*y 1*、/-I*小■［：/I， ^p ^p ^p ^pMAIN:MOV22H,#OOHMAIN。：LCALLDCFMSD：MOVA,5CHMOVDPTR,#TABLEMOVCA,?A+DPTRMOVR5,AJZEND1ANLA,#OFHMOV R6,AMOV A,R5SWAPAANLA,#OFHJNZ BQYUCLR TROAJMPDI************花型子程序************DCF: MOV23H,it13MOVA,22HRLAMOVDPTR,#DCFBMOVCA,@A+DPTRMOV25H,AMOVA,22HRLAINCAMOVCA,@A+DPTRMOV24H,APUSHAPUSHPSWMOVA,25HMOVDPTR,n102HMOVX@DPTR,AMOVA,24HMOVDPTR,U101H

MOVX@DPTR,APOPAPOPPSWRET************音符計數(shù)值************TABLEI:DW64021,64103,64260,64400DW64524,64580,64684,64777DW64820,64898,64968,65030DW64524,64580,64684,64777DW64820,64898,64968,65030DW64943************簡譜碼值表************TABLE:;[00]DB94H,84H,94H,0B4HDB64H,84H,98H,82H,92HDBOBCH,84H,92H,0B2HDB8CH,04HDB0B4H,0A4H,0B4H,0C4H;[19]DB64H,84H,94H,082H,92HDBOBCH,84H,92H,0B2HDB8CH,04HDB84H,64H,8FHDB8CH,0F6H,0F2H,0F2H,64H,84H[39]DB94H,OBAH,92H,85HDB54H,44H,0C4H,OC4HDB54H,44H,0C4H,OC4HDB68H,82H,64H,54HDB4FH,54H,64HDB44H,04H,OOH;[57]DB42H,82H,82H,