CN206763251U - 一种基于单片机的音乐喷泉控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的音乐喷泉控制系统，介绍了一个以AT89C52单片机为核心的小型音乐喷泉控制系统，包括音频输入系统、模数转换系统、单片机控制系统和输出控制系统。所述的音频输入系统由音频输入电路、音频放大电路组成；所述模数转换系统由F/V转换电路和A/D转换电路组成；所述单片机控制系统由单片机芯片及其外围电路组成。所述输出控制系统由功放电路，彩灯发光模块,喷水执行模块组成。该系统结构筒单，可直接将声音频率信号特征提取出来,通过对音乐信号的处理,根据播放的音乐来控制喷泉水柱的高度变化和彩灯闪烁的变化,具有可靠性高,稳定性强,操作简单的特点，便于推广使用。

Description

一种基于单片机的音乐喷泉控制系统

技术领域

本实用新型涉及单片机应用技术领域，具体为一种基于单片机的音乐喷泉控制系统。

背景技术

音乐喷泉由于其观赏性较高收到越来越多的群众喜爱,成为节日或日常生活中的一项重要的娱乐项目。目前对音乐喷泉的控制一般是通过 PLC直接控制，随着国内的音乐喷泉逐渐向智能化、分散化、综合化、多样化的方向发展，于是对喷泉控制系统的设计也提出了更高的要求。现有使用的音乐喷泉大多采用传感器将扬声器播放出的声音振动频率采集回控制器,间接的得到声音信号信息,会产生较大的误差，,而且喷水过程中如果水喷压力不够,或者有漏水现象也会对音乐喷泉的效果产生影响,因此,现在急需一种可以直接将声音信号特征提取出来,通过信号调理,控制喷泉的电路,喷泉水柱的高度和彩灯的闪烁随着播放的音乐的变化而变化,以此解决目前灯光音乐喷泉控制复杂,信息采集不准确,抗干扰性差等问题。

发明内容

针对以上问题，本实用新型旨在提供一种基于单片机的音乐喷泉控制系统，其设计结构筒单，可直接将声音频率信号特征提取出来,通过的音乐信号的处理,根据播放的音乐来控制喷泉水柱的高度变化和彩灯闪烁的变化,可靠性高,稳定性强,操作简单，便于推广使用。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于单片机的音乐喷泉控制系统，包括音频输入系统、模数转换系统、单片机控制系统和输出控制系统；所述的音频输入系统由音频输入电路、音频放大电路组成；所述模数转换系统由F/V转换电路和A/D转换电路组成；所述单片机控制系统由单片机芯片及其外围电路组成；所述输出控制系统由功放电路，彩灯发光模块,喷水执行模块组成；所述功放电路包括音频放大电路和扬声器；所述音频输入电路与音频放大电路电性连接，所述音频放大电路包括芯片LM386，所述芯片LM386第3引脚与音频输入电路电性连接；所述音频放大电路输出端还接有扬声器；所述F/V转换电路和A/D转换电路电性连接，所述A/D转换电路包括芯片ADC0832，所述芯片ADC0832第2引脚与所述芯片LM386第5引脚电性连接，所述芯片ADC0832第5、6引脚及第7引脚分别与芯片AT89C52单片机第4引脚及第3引脚电性连接；所述彩灯发光模块包括彩灯控制电路和彩灯发光电路，所述彩灯发光电路包括 LED灯 D1、LED灯 D2、LED灯 D3、LED灯 D4、LED灯D5、LED灯D6、LED灯 D7、 LED灯 D8；所述LED灯 D1、LED灯 D2、LED灯 D3、LED灯 D4、LED灯D5、LED灯D6、LED灯 D7、 LED灯 D8的阴极分别与AT89C52单片机的第39引脚第38引脚第37引脚第36引脚第35引脚第34引脚第33引脚第32引脚电性连接，所述LED灯 D1、LED灯 D2、LED灯 D3、LED灯 D4、LED灯 D5、LED灯D6、LED灯 D7、 LED灯 D8的阳极均与5V电源输出端连接。

优选的，所述的单片机控制系统的主控芯片为AT89C52单片机。

优选的，所述音频输入电路与音频放大电路之间电性连接一可调电位器，所述可调电位器可以调节扬声器的音量。

优选的，所述喷水执行模块包括步进电机控制电路和喷泉执行机构，所述喷泉执行机构包括步进电机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型设计新颖合理,结构简単,检测精度高,功能完善,操作简単,实用性强。控制器采用単片机AT89C52处理音频信号数据,并采用数据存储电路保存音乐数据,体积小,控制电路系统成本低,功耗低,处理运算速度快,计算精度高。通过音频放大电路、A/D模数转换电路和F/V转换电路将变换后音频信号变为数字量，采集数据准确,抗干扰性强,使用效果好。

本实用新型通过模数转换电路、单片机控制电路可直接将声音频率信号特征提取出来,通过对音乐信号的处理,根据播放的音乐来控制喷泉水柱的高度变化和彩灯闪烁的变化,可靠性高,稳定性强,操作简单，便于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

图1-图2中：1-音频输入电路1，2-扬声器2，3-音频放大电路3，4-F/V转换电路4，5-A/D转换电路5，6-单片机控制电路6，7-彩灯控制电路7，8-彩灯发光电路8，9-步进电机控制电路9，10-喷泉执行机构10。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图2，本实用新型提供一种技术方案：一种基于单片机的音乐喷泉控制系统，包括音频输入系统、模数转换系统、单片机控制系统和输出控制系统。所述的音频输入系统由音频输入电路1、音频放大电路3组成；所述音频放大电路3输出端还接有扬声器2。所述模数转换系统由F/V转换电路4和A/D转换电路5组成，A/D转换电路5与单片机控制电路6电性连接；

所述单片机控制系统由单片机芯片及其外围电路组成，单片机控制系统的主控芯片为AT89C52单片机。所述输出控制系统由功放电路，彩灯发光模块,喷水执行模块组成。所述喷水执行模块包括步进电机控制电路9和喷泉执行机构10，所述喷泉执行机构10包括步进电机。所述彩灯发光模块包括彩灯控制电路7和彩灯发光电路8。喷泉水柱的高度和彩灯的闪烁跟随音频输入电路1中输入音乐的不断变化

工作原理：

播放的音乐通过音频数据线输入到音频输入电路1，音频信号经过音频放大电路3处理后，通过扬声器2将音乐播放出来，扬声器2的音量可以通过可调电位器进行调节。音频信号通过音频放大电路3、F/V转换电路4及A/D转换电路5进行信号处理，将音频信号转为数字信号并输入到AT89C52单片机控制系统中，单片机以此采集音频信号，并据此通过彩灯控制电路7和步进电机控制电路9来控制水泵和彩灯。在此实用新型中，音频信号经由单片机控制系统数据处理后，彩灯随音频信号的变化开始闪烁，彩灯闪烁的循环频率随音频信号的大小而变化，单片机P3.7端口随音频信号的变化输出不同的波形，以此来调节步进电机的转速，控制水泵喷水的高度。

综上所述，本实用新型基于单片机的音乐喷泉控制系统，即可实现一种新型音乐喷泉的设计，喷泉水柱的高度和彩灯的闪烁随着播放的音乐的变化而变化，以此解决目前灯光音乐喷泉控制复杂,信息采集不准确,抗干扰性差等问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于单片机的音乐喷泉控制系统，其特征在于，包括音频输入系统、模数转换系统、单片机控制系统和输出控制系统；所述的音频输入系统由音频输入电路、音频放大电路组成；所述模数转换系统由F/V转换电路和A/D转换电路组成；所述单片机控制系统由单片机芯片及其外围电路组成；所述输出控制系统由功放电路，彩灯发光模块,喷水执行模块组成；所述功放电路包括音频放大电路和扬声器；所述音频输入电路与音频放大电路电性连接，所述音频放大电路包括芯片LM386，所述芯片LM386第3引脚与音频输入电路电性连接；所述音频放大电路输出端还接有扬声器；所述F/V转换电路和A/D转换电路电性连接，所述A/D转换电路包括芯片ADC0832，所述芯片ADC0832第2引脚与所述芯片LM386第5引脚电性连接，所述芯片ADC0832第5、6引脚及第7引脚分别与芯片AT89C52单片机第4引脚及第3引脚电性连接；所述彩灯发光模块包括彩灯控制电路和彩灯发光电路，所述彩灯发光电路包括LED灯 D1、LED灯 D2、LED灯 D3、LED灯 D4、LED灯 D5、LED灯D6、LED灯 D7、 LED灯 D8；所述LED灯 D1、LED灯 D2、LED灯 D3、LED灯 D4、LED灯 D5、LED灯D6、LED灯 D7、 LED灯 D8的阴极分别与AT89C52单片机的第39引脚第38引脚第37引脚第36引脚第35引脚第34引脚第33引脚第32引脚电性连接，所述LED灯 D1、LED灯 D2、LED灯 D3、LED灯 D4、LED灯 D5、LED灯D6、LED灯 D7、 LED灯 D8的阳极均与5V电源输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的音乐喷泉控制系统，其特征在于，所述单片机控制系统的主控芯片为AT89C52单片机。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的音乐喷泉控制系统，其特征在于，所述音频输入电路与音频放大电路之间电性连接一可调电位器，所述可调电位器可以调节扬声器的音量。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的音乐喷泉控制系统，其特征在于，所述喷水执行模块包括步进电机控制电路和喷泉执行机构，所述喷泉执行机构包括步进电机。