发布时间 : 星期一 文章基于AT89C51单片机的音乐喷泉控制系统设计更新完毕开始阅读6826491d3b3567ec102d8aab
无锡科技职业学院毕业设计（论文）
基于AT89C51单片机的音乐喷泉控制系统设计
瀑布水下照明外，还可用于假山，桥梁等投光照明。 水下彩灯均采用著名荷兰菲利蒲公司产品，产品结构合理，色彩鲜艳，并进一步改进了其密封、防护和接线方式，广泛适合于各种喷泉。
本次设计采用水下照明和闪光彩灯，水下照明采用LED水下低压彩灯两个，闪光彩灯采用不同颜色的发光二极管。
图2.6 彩灯的连接
2.7解决系统时间滞后硬件电路设计
由于单片机采集数据并处理需要一定的时间，加上电机响应和水柱显示也需要一定的时间。电机由一种转速到另一种转速的响应时间可以查电机参数得到，电动机的响应时间为0.04S，单片机采集处理数据程序约为100句，约为0.6ms，水柱的显示延时可以通过水闸效应计算出来，经计算总延时约为0.2S。提出两种解决方案。
方案一：采用预处理，即把要控制的音乐元素提前编辑好，提前控制。 方案二：采用把音乐延时播放，即在音乐源与音响间加延时电路，调节参数，使音乐与水柱的变化同步。
音乐元素提前预处理一般使用在工控机等数字处理能力非常强的控制系统中，使用单片机一般实现不了这个预处理目标。因此采用延时电路[6]把音乐延时播放，选择方案二。
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第3章 喷泉控制系统软件设计
程序采用模块化结构，所有用到的常数或数组都用EQU或DATA或DB伪
指令定义与命名，以使程序易于修改、调试和升级。本系统将TO溢出中断用于软件看门狗。
3.1喷池数据
喷池数据是用以对喷池内的水泵、电磁阀和彩灯等进行开与关控制的数据。一组可循环使用的这种数据，就决定了喷泉和彩灯的一个特定的变化形态。这组喷池数据可称为花样数据。对一个特定构造的喷池，这种花样数据可编写出很多。
下面以图3.1为例说明花样数据的编排方法。假设希望外圈喷头每隔一定时间顺次增喷2个喷头，且从2个经4步顺时针增至8个后，再顺次以同样的方向同样的速度每次减喷2个喷头，即从8个喷头经4步减至0。以后不断按上述规律循环变化。在这期间，里圈和中心喷头一直不喷。在不考虑其它控制的情况下，图4.1喷池只需2个输出寄存器，其各位控制喷头定义如下： 8 X
7 X 6 X 5 13 4 12 3 11 2 10 1 9
图3.1喷头布局例
以上各位若为1时相应的喷头喷水，为0时不喷水，则外圈喷头数据应为：
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0000 0011B 0000 1111B 0011 1111B 1111 1111B 1111 1100B 1111 0000B 1100 0000B 0000 0000B
若该花样数据定义为HYSJ01则数据定义如下： HYSJ01：
DB 03H，0FH，3FH，0FFH，0FCH，0FOH，0COH，00H；外圈喷头数据 DB 0,0，0，0，0，0，0，0 ； 里圈和中心喷头数据 每次将花样数据输出时都是顺次取一列输出的，且可循环取用。显然这样的花样数据可以编不少，还可将两个以上的数据搭配起来，组成新的更复杂一些的花样数据。
3.2主程序框图
程序重新设置后，进入0000H开始的主程序，其流程图如图3.2所示。可以看出：P1．4上的开关K决定是否测试输出通道；乐曲是否演奏决定了喷池是否有动作，即P1．5的电平；拔码开关的设定值决定了延时多少倍的0．1秒时间，即喷池动作改变的时间间隔：奏曲每停一次(大多数乐曲奏曲中间不会停)，下次再奏曲就换一组花样数据，若用完了最后一组，以后就从头再取。也就是多个乐曲依次轮流循环使用编制好的喷池花样数据。
3.3 控制潜水泵软件设计模块
目前，潜水泵结构简单，成本较低，控制方便，只有一种转速。要控制潜水泵的流量变化，就必须使潜水泵的转速发生变化。
我们使用无触点开关分时接通的方法提高潜水泵的转速档次，在硬件电路基本不变的条件下，使潜水泵具有十八档转速的调速能力和更好的节能效果，这种方法无需增加较多的硬件，仅在控制器中采用新的调速程序，即可达到提高潜水
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