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水景喷泉中AT89C52单片机控制系统的实现

编辑:山东馨赫园林景观工程有限公司时间:2020-06-16

  水景喷泉中音乐控制系统是基于AT89C52单片机的控制系统,不但具有智能化程度高,功能越强,性能稳定牢靠、成本低等特点,也具有硬件和软件的优化空间。

  该音乐控制系统利用HRS-232总线将计算机命令传输给单片机,系统处理数据后控制音乐的播放和电机的转速以及小灯的花型,从而实现不同音乐不同花型的效果,进而实现声、光、景的完好结合。接下来我们来讲述该系统硬件及软件的实现:

  一、控制主机:

  本系统以单片机为基础,因AT89C52单片机具有结构简单、价格便宣、控制性能良好、操作方便等优点,且内部含有8KB的闪存,不需外扩程序存器,所以主机选择AT89C52单片机,主要完成对各参数信号的比较和处理,并对相应的执行驱动电路发出动作。

  二、串口接口部分:

  在水景喷泉单片机系统中使用MAX232芯片完成单片机和PC机的RS232通信。因为单片机的输入与输出是til级的,PC机配有RS-232标准串行接口,是一个9针d接口。由于两个电平不匹配,单片机输出的TTL电平须转换成RS-232电平。

  三、执行部分:

  由单片机的输出来控制音乐的播放,电机的转速,小灯的花样。设计中采用了电流增益高、工作电压高、温度范宽、带负载能力强的ULN2003芯片,以便实现电机的驱动。

  1、音乐模块:

  众所周知,物体振动产生声音,而振动的频率决定音调高低,因此使用单片机控制输出不同频率的信号,就可以产生不同的音调;水景喷泉利用单片机的计时系可以控制各个音调的时间,即实现节拍的控制,音调和节抬接照乐谱排列就实现了乐曲演奏的功能。若要产生音阶与节拍,可使用廷迟西数产生节拍,定时器中断产生音阶,以达到音阶和节拍都可以准确的目的。

  先将不同歌曲的音阶和节拍数提前编排在音频表中储存在单片机的 EPROM,当PC通过串行总线发送命令插放歌曲时,单片机接受命令处理数据后通过控制鸣器的输出频率从而播放音乐。

  2、电机转速模块:

  水景喷泉中电机的输出方式分为正转快速、正转慢、反转快速、反转慢、停止等五种方式。当PC通过串口发送命令播放一个歌曲时:电机正向转动,根据音频表的时间点,电机按照慢速→快速→慢速→停止的模式而转动,从而使水柱随着音乐播放而呈现不同高低的效果:当PC通过串口发送命令播放第2个歌曲时,电机则反向转动,再次重复上述模式。