CN202860756U

CN202860756U - 音乐喷泉控制装置

Info

Publication number: CN202860756U
Application number: CN 201220576479
Authority: CN
Inventors: 王晶; 李艳; 赵宣铭; 刘庆
Original assignee: Yulin University
Current assignee: Yulin University
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-11-05

Abstract

一种音乐喷泉控制装置，它具有：对整机进行控制的单片机系统；对音频信号进行放大的音频放大电路1；AU转换电路1，该电路的输入端接音频放大电路1；对音频信号进行放大的音频放大电路2；AU转换电路2，该电路的输入端接音频放大电路2；A/D转换电路，该电路的输入端接AU转换电路1、输出端接单片机系统；分频电路，该电路与单片机系统相连、输出端接A/D转换电路；控制电路，该电路的输入端接单片机系统；变频器，该电路的输入端接单片机系统。本实用新型具有结构简单、体积小、维护方便、产品成本低、安全可靠等优点，可作为音乐喷泉的控制装置。

Description

音乐喷泉控制装置

技术领域

本实用新型属于自动控制技术领域，具体涉及到音乐喷泉的控制装置。

背景技术

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，作为建筑艺术的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。而近年逐渐兴起的音乐喷泉通过喷射水流产生千变万化的造型结合五颜六色的彩光照明，立体和全方位的反映音乐的主题和内涵，相较于普通意义的喷泉使人们的视觉和听觉上形成和谐的统一，在精神上产生更加愉悦的感受。

音乐喷泉以其水柱绚丽多姿随音乐跳动，给人以视觉和听觉的双重享受。大型的音乐喷泉功能齐全，规模大，有很强的震撼力，对软硬件要求高，投资大。目前,我国的大型音乐喷泉技术已日趋成熟,全国各地许多地方都建成了大型的音乐喷泉广场，为市民和游客带来了美感与震撼，

与此同时，对于适用于住宅小区和酒店厅堂等小型场所的小型音乐喷泉系统的研究较少，由于小型音乐喷泉系统要求成本较低、规模较小，设计具有很大的局限性，其控制系统普遍存在着曲调单一、协调性能较差等缺点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述音乐喷泉的缺点，提供一种结构简单、体积小、维护方便、产品成本低、安全可靠的音乐喷泉控制装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是它具有：用于对整机进行控制的单片机系统；对音频信号进行放大的音频放大电路1；AU转换电路1，该电路的输入端接音频放大电路1；对音频信号进行放大的音频放大电路2；AU转换电路2，该电路的输入端接音频放大电路2；A/D转换电路，该电路的输入端接AU转换电路1、输出端接单片机系统；分频电路，该电路与单片机系统相连、输出端接A/D转换电路；控制电路，该电路的输入端接单片机系统；变频器，该电路的输入端接单片机系统。

本实用新型的AU转换电路1为：电容C8的一端接电容C7的另一端、另一端接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极通过电阻R11接地、发射极接二极管D3的正极并通过电阻R12接电源，二极管D3的负极接二极管D4的负极和电容C9的一端以及集成电路U5的26脚并通过电阻R13接地，二极管D4的正极和电容C9的另一端接地；集成电路U5是A/D转换器型号为ADC0809。

本实用新型的AU转换电路2与AU转换电路1相同，AU转换电路2AU转换电路2的输出端接音箱。

本实用新型的A/D转换电路为：集成电路U5的26脚接AU转换电路1的二极管D3的负极、7脚接集成电路U11的1脚、9脚接集成电路U12的1脚、6脚和22脚接集成电路U13的1脚、电源端接电源、地端接地、10脚接集成电路U9的5脚、msb2-1～msb 2-8端口通过总线接单片机系统的集成电路U1的22脚～29脚和集成电路U2的12脚～19脚，集成电路U12的3脚接集成电路U13的2脚，集成电路U11的2脚接集成电路U1的12脚、集成电路U12的2脚集成电路U2的9脚、集成电路U13的3脚接集成电路U2的10脚；集成电路U1是单片机型号为89C51、集成电路U2的型号为8155H、集成电路U5是A/D转换器型号为ADC0809、集成电路U9是分频器型号为74LS74、集成电路U11的型号为74LS04、集成电路U12和集成电路U13的型号为74LS00。

本实用新型采用从MP3或外接计算机输入的音频信号分两路，一路经音频放大电路1放大后输出到AU转换电路1，AU转换电路1将音乐转换为随音乐变化的VU信号到A/D转换电路，A/D转换电路将输入的脉冲电信号转换成数字信号输出到单片机系统，单片机系统按照事先设定的程序对输入的信号进行运算，将计算结果输出到变频器和控制电路，变频器为与喷泉相连的水泵提供随音乐变化音频信号变化的控制信号，控制电路为LED彩色灯提供随音乐变化音频信号变化的控制信号。本实用新型具有结构简单、体积小、维护方便、产品成本低、安全可靠等优点，可作为音乐喷泉的控制装置。

附图说明

图1是本实用新型的电气原理方框图。

图2是本实用新型的音频放大电路和AU转换电路的电子线路原理图。

图3是本实用新型的A/D转换电路和单片机系统以及控制电路的电子线路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

在图1中，本实用新型由音频放大电路1、AU转换电路1、音频放大电路2、AU转换电路2、分频电路、A/D转换电路、单片机系统、变频器、控制电路连接构成。音频放大电路1的输出端接接AU转换电路1，音频放大电路2的输出端接AU转换电路2，AU转换电路2的输出端接A/D转换电路，A/D转换电路的输出端接单片机系统，单片机系统的输出端接变频器和控制电路。

从MP3或外接计算机输入的音频信号分两路，一路经音频放大电路1放大后输出到AU转换电路1，AU转换电路1将音乐转换为随音乐变化的VU（音量单位）信号到A/D转换电路，A/D转换电路将输入的脉冲电信号转换成数字信号输出到单片机系统，单片机系统按照事先设定的程序对输入的信号进行运算，将计算结果输出到变频器和控制电路，变频器为与喷泉相连的水泵M提供随音乐变化音频信号变化的控制信号，控制电路为LED彩色灯提供随音乐变化音频信号变化的控制信号。

在图2中，本实施例的音频放大电路1由集成电路U14、电阻R8～电阻R10、电容C3～电容C7、电容C10、插座LS1连接构成，集成电路U14的型号为LM386。从计算机或MP3中采集的音乐频率信号经插座LS1由电容C3的一端输入，电容C3的另一端接电阻R9的一端，电阻R9的可调端接集成电路U14的-INPUT端口并通过电阻R8和电阻R10接电容C10的一端、电阻R9的另一端接地，集成电路U14的输入GAIN端口接电容C4的一端、＋INPUT端口和GND端口接地、GAIN端口接电容C4的另一端、BYPASS端口接电容C6的一端、VS端口接电容C5的一端、Vait端口接电容C7的一端，电容C5、电容C6、电容C10的另一端接地，电容C7的另一端接AU转换电路1。音频放大电路1将音频电信号进行放大

本实施例的AU转换电路1由三极管Q3、二极管D3、二极管D4、电阻R11～电阻R13、电容C8、电容C9连接构成。电容C8的一端接电容C7的另一端、另一端接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极通过电阻R11接地、发射极接二极管D3的正极并通过电阻R12接电源，二极管D3的负极接二极管D4的负极和电容C9的一端以及A/D转换电路并通过电阻R13接地，二极管D4的正极和电容C9的另一端接地。AU转换电路1将音乐转换为随音乐变化的VU（音量单位）信号到A/D转换电路。

本实施例的音频放大电路2由集成电路U15、电阻R18～电阻R20、电容C11～电容C14、电容C17、电容C18连接构成，集成电路U15的型号为LM386。音频放大电路2的元器件以及元器件的连接关系与音频放大电路1完全相同。从计算机或MP3中采集的音乐频率信号经插座LS1由电容C11的一端输入，电容C17的另一端接AU转换电路2。

本实施例的AU转换电路2由三极管Q2、二极管D1、二极管D2、电阻R14～电阻R16、电容C15、电容C16连接构成。AU转换电路2的元器件以及元器件的连接关系与AU转换电路1完全相同。电容C16的一端接电容C17的另一端，二极管D1的负极接二极管D2的负极和电容C15的一端以及音箱并通过电阻R15接地，二极管D2的正极和电容C15的另一端接地。AU转换电路2将音乐转换为随音乐变化的VU（音量单位）信号，AU转换电路2向音箱输出音频信号。

在图3中，本实施例的A/D转换电路由集成电路U5、集成电路U11、集成电路U12、集成电路U13连接构成，集成电路U5是A/D转换器型号为ADC0809、集成电路U11的型号为74LS04、集成电路U12和集成电路U13的型号为74LS00。集成电路U5的26脚接AU转换电路1的二极管D3的负极、7脚接集成电路U11的1脚、9脚接集成电路U12的1脚、6脚和22脚接集成电路U13的1脚、电源端接电源、地端接地、10脚接分频电路、msb2-1～2-8端口通过总线接单片机系统，集成电路U12的3脚接集成电路U13的2脚，集成电路U11的1脚、集成电路U12的2脚、集成电路U13的3脚接单片机系统。

本实施例的分频电路由集成电路U9、集成电路U10连接构成，集成电路U9、集成电路U10是分频器型号为74LS74。集成电路U9的5脚接集成电路U5的10脚、6脚接2脚、1脚和4脚接5V电源正极、3脚接集成电路U10的5脚，集成电路U10的2脚接6脚、1脚和4脚接5V电源正极、3脚接单片机系统。

本实施例的单片机系统由集成电路U1、集成电路U2、集成电路U3、集成电路U4、集成电路U6、集成电路U7连接构成，集成电路U1是单片机型号为89C51、集成电路U2的型号为8155H、集成电路U3和集成电路U6的型号为Intel6264、集成电路U4的型号为74LS373、集成电路U7的型号为74LS139。集成电路U1的22脚～29脚通过总线接集成电路U5的msb2-1～msb 2-8端口以及集成电路U2的AD0～AD7端口、30脚接集成电路U10的3脚，通过分频电路控制A/D转换电路的启动与转换，经分频电路四分频后为500KHz作为集成电路U1的时钟频率，集成电路U1的18脚和19脚分别接电容C1和电容C2以及晶体振荡器Y1连接的振荡电路、1脚接在控制电路、34～40脚通过总线接集成电路U3的A8～12端口和集成电路U6的AD8～AD12端口。集成电路U2的RD端接集成电路U12的2脚、WR端接集成电路U13的3脚、7脚通过电阻R1接地、37脚～39脚接变频器。集成电路U3的A0～A7端口通过总线接集成电路U4的Q0～Q7端口和集成电路U6的A0～A7端口、D0～D7端口通过总线接集成电路U4的D0～D7端和集成电路U6的D0～D7端口、22脚接集成电路U7的4脚，集成电路U6的20脚接集成电路U7的3脚。

本实施例的变频器由集成电路U8构成，集成电路U8的型号为HD700。集成电路U8的X1～X3端口分别接集成电路U2的PC0～PC2端口、电源端接三相电源、输出端口接三相电动机。集成电路U8将交流电变为直流电，然后再将直流电变为交流电。变频器用于交流电机的调速。

本实施例的控制电路由三极管Q1、二极管D5～二极管D8、电阻R2～电阻R7连接构成。三极管Q1的基极通过电阻R3接集成电路U1的1脚并通过电阻R2接电源、集电极接电源、发射极接二极管D5～二极管D8的正极，三极管Q1和电阻R3连接成开关电路，二极管D5～二极管D8为LED彩色灯，二极管D5～二极管D8的负极分别通过电阻R4～电阻R7接地。二极管D5～二极管D8由单片机集成电路U1通过开关电路控制二极管D5～二极管D8与电源接通或断开。

本实用新型的工作原理如下：

从计算机或MP3中采集出来的音乐信号一路经插座LS1由电容C11的一端输入，经集成电路U15进行放大输出到三极管Q2，将音乐信号经AU转换电路2转换为随音乐变化的VU（音量单位）电信号，输出到音箱播放音乐。

从计算机或MP3中采集出来的音乐信号另一路经插座LS1由电容C3的一端输入，经集成电路U14进行放大输出到三极管Q3，将音乐信号经AU转换电路1转换为随音乐变化的VU（音量单位）电信号，将该信号从集成电路U5的26脚输入，集成电路U5将上一级的模拟信号转换成数字信号，输入单片机集成电路U1。集成电路U1的30脚向集成电路U10输出控制信号，控制A/D转换电路启动与转换，同时分频后为500KHz作为集成电路U1的时钟频率。集成电路U1按照事先设定的程序进行计算将计算结果，一路输出经电阻R3和三极管Q1构成的开关电路控制LED彩色灯二极管D5～二极管D8随着音乐的音频信号变化闪烁发光，另一路经集成电路U2从集成电路U2的37～39脚输出到集成电路U8，经集成电路U8变频，输出到水泵M，使得水泵M的运转电压随音乐音频信号变化而变化，与水泵M相联的喷泉随音乐音频信号变化喷水压力变化，当集成电路U8的控制电压为零时，集成电路U8停止工作，水泵M也会随着停止运转。

Claims

1.一种音乐喷泉控制装置，其特征在于它具有：

对整机进行控制的单片机系统；

对音频信号进行放大的音频放大电路1；

AU转换电路1，该电路的输入端接音频放大电路1；

对音频信号进行放大的音频放大电路2；

AU转换电路2，该电路的输入端接音频放大电路2；

A/D转换电路，该电路的输入端接AU转换电路1、输出端接单片机系统；

分频电路，该电路与单片机系统相连、输出端接A/D转换电路；

控制电路，该电路的输入端接单片机系统；

变频器，该电路的输入端接单片机系统。

2.根据权利要求1所述的音乐喷泉控制装置，其特征在于所述的AU转换电路1为：电容C8的一端接电容C7的另一端、另一端接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极通过电阻R11接地、发射极接二极管D3的正极并通过电阻R12接电源，二极管D3的负极接二极管D4的负极和电容C9的一端以及集成电路U5的26脚并通过电阻R13接地，二极管D4的正极和电容C9的另一端接地；集成电路U5是A/D转换器型号为ADC0809。

3.根据权利要求1所述的音乐喷泉控制装置，其特征在于：所述的AU转换电路2与AU转换电路1相同，AU转换电路2AU转换电路2的输出端接音箱。

4.根据权利要求1所述的音乐喷泉控制装置，其特征在于所述的A/D转换电路为：集成电路U5的26脚接AU转换电路1的二极管D3的负极、7脚接集成电路U11的1脚、9脚接集成电路U12的1脚、6脚和22脚接集成电路U13的1脚、电源端接电源、地端接地、10脚接集成电路U9的5脚、msb2-1～msb2-8端口通过总线接单片机系统的集成电路U1的22脚～29脚和集成电路U2的12脚～19脚，集成电路U12的3脚接集成电路U13的2脚，集成电路U11的2脚接集成电路U1的12脚、集成电路U12的2脚集成电路U2的9脚、集成电路U13的3脚接集成电路U2的10脚；集成电路U1是单片机型号为89C51、集成电路U2的型号为8155H、集成电路U5是A/D转换器型号为ADC0809、集成电路U9是分频器型号为74LS74、集成电路U11的型号为74LS04、集成电路U12和集成电路U13的型号为74LS00。