频谱彩灯音乐喷泉的设计.doc

摘要：当代社会,国家和政府越来越注重美丽城市的建设，人们也越来越渴望生活在绿色城市中。音乐喷泉作为具有独特魅力和极具艺术气息的美感的建筑代表，成功吸引了一大批建设者的目光，在建设美丽城市时意义非凡，各大工程公司都着手开发此类项目。

本课题介绍了一种以STC89C52单片机为控制核心的频谱彩灯音乐喷泉控制系统，本次设计的硬件电路主要包括5个模块：音频输入采集放大模块、数模转换模块、单片机PWM驱动模块、LED频谱彩灯模块和电机驱动模块。软件程序主要包括A/D转换模块和水泵控制模块，从而可以实现以下功能：播放各音频设备里的音乐、LED频谱彩灯的闪烁和水泵喷出的水柱高度随音乐频率的高低相应变化，而且音乐停止，喷水电机随即停止工作。本文还介绍了选用芯片的工作原理、各模块电路和软件程序的分析等。通过不断调试硬件电路和软件程序以及系统联调，完成本次设计，实现预期目标。

关键词：音乐喷泉；单片机控制；PWM驱动； LED频谱彩灯

目录

摘要

Abstract

1绪 论-1

1.1 课题背景-1

1.2 音乐喷泉的发展和现状-2

2 系统总体设计-3

3 频谱彩灯音乐喷泉控制系统硬件设计-4

3.1 控制系统硬件设计的方案-4

3.2 单片机最小系统电路-4

3.2.1 单片机的介绍-4

3.2.2 单片机模块的系统框图和电路图-6

3.3 音频信号的采集与放大-7

3.3.1 采样定理-7

3.3.2 音频信号的放大-8

3.3.3 音频信号的采集与放大框图和电路图10

3.4 音频信号的模数转换-11

3.4.1  ADC0832芯片的介绍-11

3.4.2  模数转换电路接线图-13

3.5 彩灯模块设计-14

3.5.1  LED的介绍-14

3.5.2  LED频谱彩灯电路接线图-15

3.6 水泵调速模块设计-15

3.6.1  PWM控制基本原理-15

3.6.2  水泵调速电路接线图16

4 音乐喷泉控制系统软件设计-17

4.1  A/D转换模块程序-18

4.2  水泵控制模块程序-20

4.3  LED频谱彩灯点亮模块-21

5 系统的调试-22

5.1  硬件调试-22

5.2  软件调试-24

5.3  系统联调-24

6结 论-28

参考文献-29

致谢-30

附录A-31

附录B.32