(完整版)毕设-简易音乐喷泉设计
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电子系统设计
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课题:简易音乐喷泉的制作
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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