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广场喷泉中音频电路与水泵控制的设计

编辑:山东馨赫园林景观工程有限公司时间:2020-05-26

  一、音频电路设计:

  广场喷泉中音频电路设计可以分为音乐放大与音频预处理两个部分。音乐放大主要是将音乐进行放大处理,其中有一级与二级放大之分。音频预处理主要是把音频进行放大并将放大后的音频信号传输到单片机的数模转换收集器中。本电路采用5伏电压的单电源进行供电,还利用1LM324型号的放大器进行音频信号放大。具体来说,音频信号在通过音频电路预处理以后再传输到单片机的数模收集器中,然后由系统的定时器针对音频信号以采样率为8K的速度进行采样。

  二、水泵控制设计:

  本水泵控制系统利用可控硅调相的技术来控制水泵的转速以此制造广场喷泉水柱的效果。具体实现过程为:先由单片机的输入/输出接口输出波形,并利用可控硅的导通角的方式控制喷泉水泵的转速,以此改变喷泉的水柱的高度。本系统采用BT169型号的可控硅以此控制双向的220伏交流电1N4007型号的二极管构成的整流桥会将220伏交流电转变为100Hz的直流脉动,然后通过单片机的P0.4部分根据音频的采样标本输出矩形波段,然后利用可控硅的通段技术实现调相的目的。

  需要注意的是,保持100Hz的直流脉动和矩形波的同相性是保证这种调相方式的关键,而且还需要利用数模转换器的采集数据结果决定100Hz的直流脉动的周期长度。在对其100Hz的直流脉动进行分压处理后,会将分压后的直流脉动接入到单片机的比较器中,而5伏的固定电压会接入到单片机的另一个输入端。当单片机的比较器的输出结果有变化时,其定时器会确定变化时间(也就是直流脉动由0.5伏变化到0伏的时间段),由此得到直流脉动的周期。然后根据单片机的数模转换器的采样的结果确定不同的周期来输出矩形波,并以此来控制可控硅。如果数模转换器的采样结果较大则周期就会偏小,导致可控硅的导通时间偏长,因此广场喷泉水泵的转速就会变快。反之如果数模转换器的采样结果较小,则周期就会偏大,可控硅的导通时间偏小,因此喷泉水泵的转速就会变慢。

广场喷泉