基于Labview音乐喷泉的仿真

基于声卡的虚拟声控灯系统摘要：本系统是基于 Lab View 设计的一款简单音乐播放器，通过读取音乐数据，经过滤波处理分析音乐的低潮和高潮的对应关系。

并根据音乐的低潮与高潮起落来控制灯光显示出类似喷泉的效果。

关键字：Lab View一、系统设计方案本设计的目的是要根据声音来控制灯光的显示系统，因此声音的来源可以是音乐文件，也可以是实时的录音文件，都可以通过处理实时的控制灯光的显示。

方案 1 基于音乐文件的声控灯对于使用音乐文件，那么就需要通过打开、读取、处理、关闭等操作。

同时也可通过声卡播放出音乐，但是现在 Lab View 只能打开 .wav 的音乐文件，由于 .wav 音乐文件一般都比较大在 30M-50M 之间。

这对内存占用还是比较有影响的。

对于 MP3 文件的音乐，Lab View 可以通过控件调用 Media Player 打开播放，但只是打开播放，播放器上的快进等都不能用并且对于音乐数据的处理也不是很容易。

因而本设计采用播放 .wav 的音乐文件。

方案 2 基于实时录音的声控灯对于使用录音功能控制灯光那么就需要设计一个实时录音、实时处理的模块程序。

这样可以亲身感受一下自己的声音。

自己唱歌或录音其他声音比较自如。

这就相当于一个简单的录音机。

但是对于灯光的控制显示不会像音乐的那样高低起伏良好的效果。

方案选择相比两种方案各有优点，对于音乐文件可以做出自己控制的音乐播放器，相对录音就没有音乐播放的视听效果。

为了感受音乐播放器的设计，因此本设计选择了使用音乐文件，也就是方案 1 基于音乐文件的声控灯。

二、系统整体功能概述本设计的声控灯系统，不仅仅是简单的读取音乐文件分析数据来控制灯光的显示，脉动与灯显示数据处理运行程序检测PLAY 按键下或上一首按钮播放音乐按下暂停键初初始化变量退出按钮使用结束对音乐进行了播放制作了简单的播放器，并有播放、暂停、下一首、上一首按钮的选择，还有音乐背景的更换设计选项，单曲循环和顺序播放的功能。

基于LabVIEW的多功能LED显示系统设计与仿真作者：李明媚董丽元唐磊磊李松来源：《物联网技术》2020年第09期摘要：为了提高学生对设计类课题的研究兴趣和设计质量，以生活中常用的电子产品功能为设计素材，选用图形化编程语言LabVIEW为仿真平台，设计了集天气预报、电子相册、音乐播放、数字钟于一体的多功能LED显示系统。

该系统通过访问天气预报Web服务获取城市天气数据，由动态生成的数组实现图像的切换，调用Windows Media Player的Active X控件实现音乐播放，调用Microsoft Speech Object Library Version 5.4实现提醒事件播报，将文本插入图像再转换成矩阵以实现LED点阵字模的生成，并可根据使用需求调节背景亮度。

运行结果表明，仿真系统的各项功能运行正常，可用作课程设计、软件及实物开发等。

关键词：LabVIEW;天气预报;数字钟;多功能LED;点阵字模;语音播报中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2020）09-00-030 引言数字钟、音乐播放器、电子相册等是人们生活中极为常用，甚至有些是必不可少的电子产品，其原理相对简单，易于理解。

LabVIEW从程序界面设计、编写程序代码到实现程序功能，使用的都是图形化的操作方式，图形比文字又更为直观，因而LabVIEW比其他编程语言更容易学习和使用。

借助LabVIEW平台设计的多功能LED显示系统，综合运用了逻辑运算控制、数字图像处理、外部程序调用等多方面知识，并通过仿真验证了设计的合理性，有利于提高学生的观察与功能分析能力、设计的逻辑思考及仿真实现能力。

1 系统设计方案多功能LED显示系统由天气预报、电子相册、音乐播放、数字钟和亮度调节5个模块构成。

系统设计流程如图1所示。

数字钟模块内的闹钟提醒功能会影响电子相册、音乐播放和节能照明等模块的运行，天气预报模块则相对独立，不受任何模块的影响。

基于单片机音乐喷泉的设计软件文档. .课程设计任务书分院（系）信息科学与工程专业自动化学生姓名学号设计题目基于单片机的音乐喷泉设计——硬件设计部分课程设计内容及要求：内容：设计一个基于MCS-内容：设计一个基于MCS：1. 电路有两种工作模式：演奏音乐模式和花样灯模式。

演奏音乐模式：演奏完整的一首歌曲，八路LED随着音乐变化。

花样模式：八路LED变化出各种花样，蜂鸣器随着发出“滴滴”声。

2. 按下按键1进入演奏音乐模式，再按切换LED花样，共两首歌曲。

3. 按下按键2进入花样灯模式，再按切换LED花样，共四种花样。

进度安排:（10天）1.熟悉题目，查找资料。

(2天)2.进行编程和设计接线。

(4天)3.进行仿真。

（2天）4.编写实验报告。

(2天)指导教师（签字）：年月日学院院长（签字）：年月日摘要本课题是设计一个基于MCS-演奏音乐模式和花样灯模式。

演奏音乐模式：演奏完整的一首歌曲，八路LED随着音乐变化。

花样模式：八路LED变化出各种花样，蜂鸣器随着发出“滴滴”声。

2. 按下按键1进入演奏音乐模式，再按切换LED花样，共两首歌曲。

3. 按下按键2进入花样灯模式，再按切换LED花样，共四种花样。

进度安排:（10天）1.熟悉题目，查找资料。

(2天)2.进行编程和设计接线。

(4天)3.进行仿真。

（2天）4.编写实验报告。

(2天)指导教师（签字）：年月日学院院长（签字）：年月日摘要本课题是设计一个基于MCS：AT89c0251单片机；音乐；LED灯目录1.绪论32.设计内容43.软件设计43.1 程序设计分析43.2 歌曲简谱的编码规则53.3程序流程图63.4 软件源程序84.硬件设计154.1 AT89cXXXX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。

基于粒子系统的虚拟喷泉的仿真与实现的开题报告摘要：本文提出了一种基于粒子系统的虚拟喷泉的仿真与实现方案。

首先介绍了喷泉的相关知识，并分析了现有的喷泉仿真方法的优缺点。

然后，介绍了粒子系统的基本原理和应用，并指出了其在虚拟喷泉仿真中的优势。

接着，根据虚拟喷泉的特点，设计了一种基于粒子系统的仿真模型，并对模型进行了具体的实现。

最后，对实现结果进行了测试和评估。

关键词：喷泉；粒子系统；仿真一、研究背景与意义在计算机图形学中，模拟自然现象一直是一个重要的研究方向。

其中，喷泉作为一种美丽的自然景象，具有较高的艺术价值和科学研究价值。

传统喷泉仿真方法主要是基于三维建模和物理仿真，但这种方法需要大量的计算和数据存储，且不能真实地反映喷泉的动态变化过程。

因此，需要一种更加高效、精确的虚拟喷泉仿真方法来满足需求。

粒子系统作为一种流行的计算机图形学技术，已经被广泛应用于各种自然现象的模拟中，如烟雾、火焰、水波等。

与传统的物理仿真方法相比，粒子系统具有更高的计算效率和更好的表现效果，且对系统的交互性能要求较低。

因此，利用粒子系统来模拟虚拟喷泉是一种合理的选择，同时也是本研究的重点。

二、研究现状与问题分析目前，已有一些关于喷泉仿真的研究，其中主要是基于物理仿真和建模的方法。

例如，基于质点弹簧系统的物理仿真方法可以较为真实地反映喷泉的水流形态和流速，但这种方法需要大量的计算和存储资源。

而基于三维建模的方法可以更精细地展现喷泉的外观设计和细节，但缺少喷泉动态变化的特点。

基于粒子系统的虚拟喷泉仿真方法可以较好地解决上述问题。

粒子系统是通过对虚拟物体进行粒子化处理，用质点代表物体的各个部分，然后根据物理规律进行运动和交互，达到模拟物体运动的效果。

本文旨在探究基于粒子系统的虚拟喷泉仿真方法，并研究如何利用粒子系统模拟喷泉的外观、流动和水滴飞溅等特征。

三、研究方法与思路首先对喷泉的动态特征进行分析，进而设计一种基于粒子系统的虚拟喷泉仿真模型。

北方民族大学学士学位论文论文题目:基于PLC的音乐喷泉控制系统设计——软件设计北方民族大学教务处制毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要本次设计的目的是制作一个以小型PLC为控制核心，变频器控制水柱高度，以音频采集为基础的小型音乐喷泉控制系统。

系统控制核心选用SIEMENS公司的S7-200 Micro PLC，水泵的控制选用MICROMASTER 420变频器。

LabVIEW中的模拟和仿真技术近年来，LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）作为一种先进的测试与测量工具在科学研究和工程实践中得到了广泛应用。

LabVIEW拥有强大的模拟和仿真技术，能够模拟和仿真各种物理系统，为科学家和工程师提供了一个便捷且高效的实验环境。

本文将介绍LabVIEW中的模拟和仿真技术，并探讨其在不同领域的应用。

一、LabVIEW中的模拟技术LabVIEW中的模拟技术可以通过虚拟仪器（Virtual Instruments，简称VIs）来模拟各种实际系统。

LabVIEW拥有丰富的信号生成和处理工具，可以模拟各种模拟信号和数字信号，如正弦波、方波、脉冲信号等。

通过调整信号的频率、幅度和相位等参数，可以实现对特定信号的模拟。

此外，LabVIEW还提供了各种滤波器和滤波算法，可以对信号进行滤波处理，模拟实际系统对信号的影响。

二、LabVIEW中的仿真技术LabVIEW中的仿真技术可以通过建立数学模型来模拟复杂的物理系统。

LabVIEW提供了强大的建模和仿真工具，包括建模工具包、仿真模块和系统仿真工具。

通过使用这些工具，用户可以根据实际系统的物理特性和运动规律建立数学模型，并进行仿真分析。

LabVIEW还支持多种仿真方法，如连续时间仿真、离散时间仿真和混合仿真，能够满足不同场景下的仿真需求。

三、LabVIEW中模拟和仿真技术的应用1. 控制系统设计与验证：LabVIEW中的模拟和仿真技术可以用于控制系统的设计与验证。

通过建立系统的数学模型，可以对系统进行仿真分析，验证控制算法的性能和稳定性。

同时，LabVIEW提供了丰富的控制算法库和控制硬件模块，可以方便地设计和实现各种控制系统。

2. 电力系统仿真：LabVIEW中的模拟和仿真技术可以用于电力系统的仿真研究。

例如，可以建立发电机、变压器、输电线路等组成电力系统的数学模型，通过仿真分析来评估系统的稳定性、可靠性和安全性。

摘要目前，在我们日常生活中比较常见、园林建筑与音乐欣赏相结合的艺术产物—音乐喷泉的生产和应用已经比较普及，但由于硬件设备和控制算法的制约，生产安装前缺少测试，系统也存在着同步性、稳定性较差，控制精度低等诸多不足。

鉴于虚拟仪器的优势与特点，因此着力于减少视音滞后时间、提高控制精度的基于虚拟仪器的音乐喷泉模拟仿真尤为重要。

本文在分析和总结其他控制方法的音乐喷泉研究的基础上从音乐喷泉控制方法入手，采用模块化设计，结合FMOD对MP3、WAV格式文件编码解码，围绕信号生成、信号处理、控制输出三个步骤，选用LabVIEW软件，使用声音文件VI编程制作了音乐播放器，并同时稳定检测音频信号、分析处理后产生控制信号输出。

完成了具备各种初步测试功能、播放与控制响应同步的LabVIEW 音乐喷泉仿真系统。

论文简要分析了音调、音强、音色对喷泉控制信号变化的影响：音调（音频成分中的频率信号）和音强（幅值信号）均有较规则的相似的波动，并且和音乐高低起伏同步变化。

音色由幅值和相位决定，对播放效果有直接影响却作随即波动，故和控制信号的生成无较大关联。

论文还提出了预编辑预处理方法和参数在线修改等解决方案视音滞后和控制精度较弱的问题。

最后简要的分析了系统的可改进行并对控制系统的网络化和功能齐全化、智能化作了展望。

关键词：LabVIEW，音乐喷泉，仿真与监测，视音同步，音频信号处理AbstractThe musical fountain is common in our everyday lives which is the artistic products with landscape architecture and music be made up. Although its application has been relatively popular,because of a lack of testing before producting and installation,the systems also have problems on synchronization, stability, and accuracy. Therefore the simulation and monitoring of musical fountain focus on reducing the visual vocal lag time as well as improving the control precision is particularly important.On the basis of analysis and summary of other control methods, starting with musical fountain control methods and using modular design,this thesis is combined with FMOD to MP3/WA V codec format, and surrounding the three aspects,such as signal generation, signal processing, control signal ing the sound files VI from LabVIEW software,it has produced a music player,with the function of testing the stability of the audio signal processing control signal after the output.The thesis have also completed the music fountain of LabVIEW simulation system for preliminary testing of various functions in response to simultaneously play and control.A brief analysis of how the tone,the sound intensity and timbre make an impact of changes to control signals.Tone (audio frequency signal components) and the sound intensity (amplitude of the signal) are more similar to the volatility of the rules, and music synchronization change ups and downs. The timbre decision by the amplitude and phase,have a direct effect on the players but for the impact of fluctuations in immediately.It also have little correlation to the generation and control signals.The settltments(a pre-edit、pre-processing methods,online parameters modify),for the slow and weak control issues,were also proposed.The inaccuracy and the prospect,such as network control system and full-featured-intelligent systems were taken stock of at the end of the thesis.Keywords:LabVIEW, Musical fountain, Simulation and Monitoring, Visual V ocal Lag, ASP (audio signal processing)目录第一章绪论 (1)1.1研究背景和意义 (1)1.2音乐喷泉的现状与趋势 (1)1.2.1基于单片机的音乐喷泉 (2)1.2.2其他计算机控制音乐喷泉 (3)1.2.3音乐喷泉的发展趋势 (4)1.3 本文结构及主要研究内容 (6)第二章音乐喷泉控制系统 (7)2.1 音乐喷泉传统控制系统 (7)2.1.1传统系统控制原理 (7)2.1.2 传统系统的软硬件技术 (7)2.1.3 传统系统的优点与缺点 (8)2.2基于LabVIEW的音乐喷泉控制系统的总体 (9)2.2.1 设计原理与控制流程 (9)2.2.2 硬件结构组成 (11)第三章音频文件的编码解码 (12)3.1 音频信号 (12)3.1.1 音频信号定义 (12)3.1.2 音频信号特征 (12)3.1.3 音频信号数字化 (13)3.2音频信号的编码解码技术标准 (14)3.2.1 H.261、H.263标准 (14)3.2.2 M-JPEG标准 (15)3.2.3 MPEG系列标准 (16)3.3 虚拟仪器的音频分析处理 (16)3.3.1 虚拟仪器音频分析处理的特点 (16)3.2.2 虚拟仪器音频分析处理在音乐喷泉仿真系统中的应用 (17)第四章虚拟仪器及LabVIEW介绍 (19)4.1 虚拟仪器的构成 (19)4.1.1 虚拟仪器的硬件构成 (19)4.1.2 虚拟仪器的软件构成 (20)4.2 虚拟仪器的特点 (21)4.3虚拟仪器技术在国内外的发展 (22)4.4 虚拟仪器的发展趋势 (23)第五章基于LabVIEW的音乐喷泉仿真控制系统的设计 (25)5.1 功能模块的设计与介绍 (25)5.1.1音频信号的产生 (25)5.1.2音频信号的处理 (26)5.1.3实时数据查看与在线参数修改 (28)5.1.4同步性检测 (29)5.2 控制面板设计 (30)5.3 调试 (32)5.4 改进性分析 (33)第六章结论与展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录 (40)第一章绪论1.1研究背景和意义目前在我国有几百家喷泉生产厂家，但是他们多为个体、私营或乡镇小企业，基础、实力、技术力量、管理水平都很薄弱。

泰山学院本科毕业论文基于PLC音乐喷泉控制系统的设计所在学院机械工程学院专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二〇一一级（3+2）学生姓名、学号王鲁静2011170294指导教师姓名、职称陈宏圣副教授完成日期二〇一三年五月摘要摘要音乐喷泉作为一种人造环境工程项目，将音乐的美和喷泉有机的结合在一起，给人以赏心悦目的感受。

随着可编程控制器在我国的迅速发展，对音乐喷泉的控制要求也越来越高，使得越来越多的控制部分由可编程控制器来实现。

使用PLC控制音乐喷泉，具有使用方便,运行可靠，控制程序设计简单等优点.此论文是制作一个以小型PLC为控制核心，变频器控制水柱高度，以音频采集为基础的小型音乐喷泉控制系统。

系统控制核心选用SIEMENS公司的S7—200 Micro PLC，水泵的控制选用MICROMASTER 420变频器。

主要包括控制系统的软件系统设计、硬件系统的设计以及变频器参数设置。

关键词：音乐喷泉，可编程控制器，变频器IABSTRACTABSTRACTThe music fountain as an artificial environment engineering project，will be the beauty of music and fountain are organically combined together, give a person with pleasant feelings。

With the programmable controller in China's rapid development, the music fountain control requirements are also getting higher and higher, making more and more control of the implemented by programmable controller.Use PLC to control the music fountain，is easy to use, reliable operation, has the advantages of simple control program design. Making a small PLC as control core，the inverter to control the height of the water column，small music fountain based on the audio collection control system。

基于PLC的音乐喷泉控制系统设计第一章：引言1.1 研究背景音乐喷泉是一种集音乐、水景和灯光效果于一体的艺术景观，其在公园、广场等场所广泛应用。

随着科技的发展，PLC（可编程逻辑控制器）技术被广泛应用于各行业的自动化控制中，音乐喷泉也可以受益于PLC 的高效、精确和可靠的控制能力。

本文将介绍基于PLC的音乐喷泉控制系统设计。

1.2研究目的本研究的目的是设计一套基于可编程逻辑控制器（PLC）的音乐喷泉控制系统，实现对音乐、水流和灯光等参数的精确控制，以创造出更加独特、美观和富有艺术感的音乐喷泉效果。

该研究旨在提升音乐喷泉的观赏价值，为我国城市景观增添一道亮丽的风景线。

第二章：PLC基础知识介绍2.1 PLC的工作原理PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种数字运算操作的电子装置，用于自动化控制和工业过程控制。

它的工作原理是通过编程实现对输入/输出信号的逻辑运算和控制，从而实现对各种设备的自动化控制。

2.2 PLC的组成与功能PLC主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出模块、通信模块等组成。

其主要功能包括：接收输入信号、进行逻辑运算、输出控制信号、通信和监控等。

2.3 PLC的编程方法介绍PLC的编程方法主要包括梯形图编程、指令表编程、顺序功能图编程等。

梯形图编程是最常用的一种编程方法，它采用图形化编程方式，易于理解和操作。

2.4 PLC在自动化控制中的应用PLC在自动化控制领域具有广泛的应用，如生产线自动化、机器人控制、污水处理、建筑智能化等。

通过PLC的控制，可以实现设备的自动化运行，提高生产效率，降低人力成本。

第三章：音乐喷泉的工作原理3.1音乐喷泉的结构和组成音乐喷泉主要由喷头、水泵、灯光、音响设备和控制器等组成。

喷头根据音乐节奏和旋律喷射出不同形状和高度的水柱，配合灯光和音响效果，营造出美轮美奂的视听盛宴。

3.2音乐喷泉的工作原理音乐喷泉的工作原理是将音频信号转换为控制信号，通过控制器对喷头、水泵和灯光等设备进行精确控制。

可编程音乐喷泉---电路部分可编程音乐喷泉--电路部分摘要音乐喷泉是一种人工建造的景观，常见于我们的各大城市广场、景区当中，深受人们喜爱。

在广场中、景区或者商场中安装音乐喷泉，他能给人们带来较高的视觉感受，也能通过音乐来激励人心，带来较高的经济效益和社会效益，成为了我国一种娱乐产业。

在我国飞速发展的经济带动之下，音乐喷泉作为第三产业，在我国得到了长足的发展，喷泉设备厂和喷泉设计专业公司也和雨后春笋般迅猛发展，音乐喷泉的技术水平也不断提高，研究和设计高质量的音乐喷泉控制技术成为了各大喷泉设备厂和喷泉设计专业公司的追求。

本课题是以研究音乐喷泉的硬件电路部分为主，在设计中采用STM32单片机作为主要控制元件，音乐喷泉可以自动采集音乐，播放音乐，水泵由单片机自动控制，彩灯的颜色自动发生变化。

这是一种较低的重量，较低的成本和较高观赏性的可编程家用音乐喷泉。

我们这次设计主要是对单片机中声音采集的电路，自动控制水泵电路，彩灯颜色自动控制电路的设计。

在本论文中讨论选择器件的类型以及绘制设计电路原理图，根据设定的具体参数来制定设计方案，比较分析常用的基本结构，选择电路的器件、绘制电路设计原理图，完善设计。

关键词：音乐喷泉、电路设计、STM32Programmable music fountaincircuit partABSTRACTMusic Fountain is a man-made landscape, common in our major city squares, scenic areas, deeply loved by people. The installation of Music Fountain in the square, scenic area or shopping mall can give people a higher visual feeling, but also through music to inspire people, bring higher economic and social benefits, has become a kind of entertainment industry in China. Driven by the rapid economic development of our country, the music fountain, as a tertiary sector of the economy, has made great progress in our country. The Fountain Equipment Factory and the Specialized Company of Fountain Design have also mushroomed like mushrooms after a rain, the Technical Level of the Music Fountain is also constantly improving, the research and design of high-quality Music Fountain Control Technology has become the Major Fountain Equipment Plant and Fountain Design Professional Company's pursuit.This topic is to study the Music Fountain Hardware Circuit part primarily, in the design uses the STC89C52 Monolithic Integrated Circuit as the main control component, the music fountain may collect the music automatically, plays the music, the water pump may through the Monolithic Integrated Circuit automatic control, the color of the lantern changes automatically. It is a programmable home music fountain with low weight, low cost and high ornamental. Our design is mainly on the single-chip sound acquisition circuit, automatic control pump circuit, color automatic control circuit design. In this paper, we discuss the types of selecting devices and draw the schematic diagram of the design circuit, make the design scheme according to the specific parameters set, compare and analyze the common basic structures, select the devices of the circuit and draw the schematic diagram of the circuit design, perfect the design.Keywords: music fountain; hardware system; STM32;Key words: Music fountain, circuit design, stm32目录摘要 (1)1 前言 (5)1.1研究目的和背景 (5)1.2国内外研究现状 (5)1.3本次设计内容和思路 (6)2系统的总体设计 (7)2.1系统核心硬件的选择 (7)2.1.1主控芯片的选择 (7)2.1.2 A/D模块的选择 (7)2.1.3 彩灯驱动方案选择 (8)2.1.4音频功放芯片的选择 (8)2.1.5水泵的选择 (8)2.2系统总体框架和设计思路 (9)3硬件介绍和设计 (10)3.1单片机及其最小系统 (10)3.2水泵驱动电路设计 (12)3.3彩灯电路设计 (13)3.4.喷泉数量和灯光数量控制 (14)4系统调试 (16)5结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)1 前言音乐喷泉是电子信息技术和音乐科技相结合的产物，对满足人民群众日益提高的物质文化需求具有积极意义。

基于PWM变频调速的音乐喷泉的仿真
孙维东;屈福政
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2001(018)006
【摘要】该文运用状态空间法和功率键合图对音乐喷泉进行了分析,提出了一种音乐喷泉的仿真方法,为音乐喷泉的视音误差校正和音乐喷泉的设计提供了一定的依据,最后以实际音乐喷泉为例,对它进行了仿真分析,其结果表明这种方法有很好的实用性.
【总页数】4页(P67-69,82)
【作者】孙维东;屈福政
【作者单位】大连理工大学机械学院,;大连理工大学机械学院,
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于Saber的电流滞环型PWM变频调速系统仿真 [J], 崔耀兴;陈辉;高海波;吴明
2.基于MATLAB/Simulink的双闭环SPWM变频调速系统仿真 [J], 梁新兰;刘伟;王莹
3.基于DSP的电压源型SVPWM变频调速系统仿真研究 [J], 胡学芝
4.基于SVPWM的变频调速系统仿真研究 [J], 蔺一哲;宋斌;马冬;杨杰
5.基于MATLAB的SVPWM变频调速系统的仿真 [J], 杨玉杰;汪仁先
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音乐喷泉系统的可视化设计及实时仿真
陈一民;刘云超;陈琳;李元
【期刊名称】《计算机工程》
【年(卷),期】1999(25)8
【摘要】介绍音乐喷泉系统的结构及设计思路。

针对传统的音乐喷泉系统的缺点和实际存在的问题，提出了分级控制的思想和实现方法，详细论述了音乐喷泉的控制码（造型码）的可视化编程以及音乐喷泉造型的实时仿真，并用当前流行的编程工具VB加以实现。

系统集声音动画于一体，充分展现了多媒体技术和音乐喷泉的勉力。

【总页数】1页(P87)
【作者】陈一民;刘云超;陈琳;李元
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.PLC在大型音乐喷泉实时控制系统中的设计与应用 [J], 潘礼庆
2.数字实时仿真互联网络可视化系统的设计 [J], 金先级;胡万海
3.智能弹药的实时仿真可视化系统设计 [J], 金龙;樊永生;余红英;杨臻
4.制导炸弹的实时仿真可视化系统设计 [J], 桑保华;薛晓中;柏静;孙瑞胜
5.可视化过程控制实时仿真系统设计与开发 [J], 王芳;吴敏;娄明山;曹卫华
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PCL实验报告——音乐喷泉控制
一、实验目的
本次实验旨在通过单片机控制，实现音乐喷泉的控制，使其喷水同步于音乐节奏，形成美妙的音乐喷泉效果。

二、实验原理
音乐喷泉是一种运用音乐和水的高科技景观艺术，它整合了水、光、音、电等多种元素，是现代文化奥妙的结晶。

本次实验音乐喷泉控制的原理是通过单片机程序控制舞台上的水泵、灯光，实现与音乐一起表演。

三、实验内容
本次实验使用的单片机是STC89C52，其控制流程包含：
1、开启水泵
2、通过PWM控制舞台上不同颜色的灯光，让其同步于音乐节奏变化
3、控制水泵喷水的量，调节时需要注意喷泉喷泻的高度
四、实验步骤
1、确定实验电路图和电路板，构建电路。

（电路图见下图）
2、安装软件—Keil和Proteus，编写程序和实验仿真。

3、实验测试、调试，不断优化，直到控制效果达到理想状态。

五、实验成果
六、实验总结
本次实验通过单片机控制，将水、光、音无缝融合成为美妙的音乐喷泉效果，充分展示了单片机的强大控制能力以及其在各种领域的广泛应用价值和前景。

同时，实验过程中还深刻感受到了科技创新对人类文明进步所带来的推动作用，提高了对计算机原理和学科内涵的理解和认识。

我们相信，在未来的学习和工作中，透过科技，展现人类的创造力和智慧，必将开启一段更为美好的时代。

Vol. 22 No. S2中国建筑金属结构第22卷第S2期Sep. 2023 CHINA CONSTRUCTION METAL STRUCTURE 2023年9月49基于音乐特征识别的音乐喷泉计算机辅助设计系统郭文超，崔景艳（江苏众益景观工程有限公司，江苏苏州 215006）摘要：本文提出了一种基于音乐特征识别的音乐喷泉计算机辅助设计系统，对音乐节奏特征进行分析，并采用小波变换对音乐节奏特征进行提取，采用模糊理论进行音乐节奏的识别。

在此基础上，采用 MATLAB编程语言，开发了一套基于音乐特征识别的音乐喷泉计算机辅助设计系统。

该系统能够在喷泉发声的同时对其进行实时监测，并可以通过人机交互方式实现对喷泉的实时控制。

实验结果表明，该系统可以根据喷泉的实际情况设计出不同风格和节奏的喷泉，实现了喷泉与音乐完美结合。

关键词：计算机；音乐；计算机辅助设计系统；小波变换；模糊理论；节奏特征DOI: 10.20080/ki.ISSN1671-3362.2023.S2.0100 引言计算机辅助设计系统（CAID）是利用计算机技术与手段，将数学、力学、声学、光学等学科结合起来，为计算机设计提供一个完整的解决方案，它可以完成从数据采集、存储到分析处理，再到结果输出的一系列工作。

随着计算机技术的飞速发展，音乐喷泉也逐渐进入人们的视野，并逐渐成为了音乐表演中一个重要的组成部分。

音乐喷泉是利用水雾形成的水柱随音乐旋律变化而变化，喷泉的形式多种多样，有的像一条飞舞的彩带，有的像一团团盛开的鲜花。

音乐喷泉是以喷泉为表演载体的艺术形式，具有很高的艺术性和观赏性。

因此对音乐喷泉进行计算机辅助设计具有重要意义，它可以帮助设计者实现对喷泉的设计、控制以及表演等功能。

1 音乐节奏特征的分析与提取本文采用了一种新的音乐节奏特征分析方法——小波变换方法。

小波变换是一种多分辨率分析方法，它通过把信号分解成不同尺度的小波系数，并对不同尺度下的小波系数进行分析和处理，从而提取信号的特征。

摘要进入了21世纪，随着人们生活水平的提高和建立绿色城市的向往，音乐喷泉以其独特的魅力和特殊的功能，愈来愈成为休闲娱乐产业中的一项重要产品,音乐喷泉的兴建也越来越多。

采用程序控制或人工按键控制电磁阀来控制喷泉。

音频信号还影响灯光色彩和灯光光线明暗的变化。

从而使灯光色彩、灯光的闪烁和喷泉水姿随音乐节奏而变化。

音乐喷泉是通过千变万化的喷泉造型，结合五颜六色的彩光照明，来反映音乐的内涵及音乐的主题，一座好的音乐喷泉，水形的变化应该能够充分地表现乐曲。

音乐表演喷泉是在程序控制喷泉的基础上加入了音乐控制系统，本程序设计的是基于FPGA的花样音乐喷泉，使喷泉水姿、灯光色彩及音乐节奏的变化相融合着变化。

采用EDA作为开发工具，VHDL语言为硬件描述语言，QUARTUSII作为程序运行平台，所开发的程序通过调试运行、波形仿真验证，初步实现了设计目标。

关键词：花样音乐喷泉，FPGA,EDA,VHDL,QUARTUSII目录摘要 (1)目录 (2)1绪论 (4)1.1引言 (4)2 音乐喷泉概述 (5)2.1 音乐喷泉的起源 (5)2.2 喷泉种类 (5)2.3 喷泉的审美 (6)2.4 音乐喷泉的现状和发展前景 (6)3 音乐喷泉总体设计思路 (7)4 EDA技术、VHDL语言、及QUARTUSII简介 (8)4.1 EDA技术概述 (8)4.2 EDA技术硬件描述语言VHDL (8)4.3 QUARTUSII概述 (9)5 简谱简介 (9)5.1简谱中音的长短 (9)5.2 音的力度 (10)5.3音质 (10)6小型音乐喷泉硬件化模块设计 (10)6.1、喷头 (10)6.2 喷泉的管道布置 (11)6.3 水下彩灯布置 (11)6.4 水形花样的改变 (12)7小型音乐喷泉软件化模块设计 (12)7.1乐曲软件演奏电路设计 (12)7.2音调发生器模块 (13)7.2.1音调发生器模块的功能 (13)7.2.2“梁祝”音乐设计的VHDL程序 (13)7.2.3“上学歌”音乐设计的VHDL程序 (16)7.2.4“一剪梅”音乐设计的VHDL程序 (17)7.2.5“歌声与微笑”音乐设计的VHDL程序 (21)7.3音调编码器模块 (23)7.3.1音调编码器模块的功能 (23)7.3.2“ToneTaba”设计的VHDL程序 (23)7.4数控分频器模块 (25)7.4.1数控分频器模块的功能 (25)7.4.2“.Speakera”设计的VHDL程序--这就是一个数控分频器 (25)7.5手动\自动选择模块 (27)7.5.1手动\自动选择模块的功能 (27)7.5.2“mux212”设计的VHDL程序 (27)7.5.3“mux41”设计的VHDL程序 (27)7.6手动控制音乐部分喷泉花样模块 (29)7.7自动控制音乐部分喷泉花样模块 (30)7.7.1“二分频”的VHDL程序设计 (30)7.7.2“二选一”设计的VHDL程序 (31)7.7.3“水形花样控制”的VHDL程序 (32)7.7.4喷泉与音乐模块对应控制VHDL程序 (35)7.8顶层文件 (35)8结束语 (36)致谢词 (37)附录 (38)参考文献 (41)1绪论1.1引言随着人们生活水平的提高，人们对环境的美化要求愈来愈高。

基于单片机的微型音乐喷泉的设计栗兴良;马牧燕;莫蔚靖【摘要】音乐喷泉由于具有极高的观赏性，应用越来越多，但基本上都建于室外。

对于如何设计一款可以放在办公桌上的音乐喷泉进行研究，论述一个以单片机为核心的适用于室内使用的小型移动式音乐喷泉控制系统，介绍相关电源，驱动，程序等问题的设计思路和具体实现方法。

%The music fountain has highly ornamental value and it is applied more and more. But it is usually built in the outdoors. Discusses how to design a musical fountain which can be placed on the table. It is also a mini mobile music fountain control system, suitable for indoor use, with SCM at the core. Introduces the design ideas and implementation methods about the related power supply, supply-driven, proce-dural issues and so on.【期刊名称】《现代计算机（专业版）》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P61-64)【关键词】微型音乐喷泉;单片机;STC12C5A60S2;ICL7660【作者】栗兴良;马牧燕;莫蔚靖【作者单位】北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，北京 100192;北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，北京 100192;北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，北京 100192【正文语种】中文音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以配合音乐和灯光而喷出节奏性水柱的观赏品，极具观赏效果。