发布时间 : 星期日 文章基于单片机的音乐喷泉更新完毕开始阅读
第二章 音乐喷泉控制系统硬件设计
2.4.1 ADC0832与单片机89C51的连接
AT89C51单片机的地址锁存信号ALE决定了ADC0832的时钟信号，由于ALE端的振荡频率为单片机振荡频率的1/6，且89C51为12MHz时钟频率。。当转换的结束信号EOC作为查询信号是。那么具体接口电路如图2-4所示
图2-4ADC0832 2.4.2输入电路
在本文的设计中，我们所提到的输入电路，主要来讲是指可以对音乐的启动和停止，音乐的节奏和声音的强弱等来检测，然后将检测得到的信号通过电平，脉冲或者是数字的形式送入单片机的电路。而在这里仅介绍能够达到反映出音乐喷泉最基本要求的简单电路，即控制音乐曲目启停的奏曲信号电路。此时的音乐已经不单单是背景音乐，而是能够控制喷泉工作的音乐。
音乐信号电路的框图如图2.4.2所示。左右两路的立体声信号经混合后送入限幅放大电路进行放大，目的是在音乐信号非常弱的情况下，电压比较器的作用
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是将大于成低电平有效的乐基准电压的变化曲信号由之端输出单向信号。通过调整基准电压，可使电路既不受干扰的影响又灵敏。
图2.4.2奏曲信号电路框图
2.5潜水泵调速硬件方案设计
方案一：采用调速方便快捷精度又高的变频器，只须控制口电流在4到20毫安范围内就可以，缺点为价格偏贵。
方案二：采用步进电机调速电路，但是采取此电路的缺点为会使电路变复杂并且降低了控制精度，但由于其成本很低，出于对系统成本的考虑且所需的控制精度要求不是很高，所以采用步进电动机调速系统。
在本篇文章所涉及的方法为可控硅调相控制喷泉水泵的转速。电路如图2.5所示。交流通过（耐压值1000V）组成的二极管1N4007整流桥后变为100Hz脉动的直流，由单片机P0.4依据音乐采样结果输出矩形波，通过光耦控制可控硅的通断，以达到调相的目的。
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图2.5电机电路图
2.6灯光硬件方案设计
在音乐喷泉灯光的发展史上，为了能够让人们在夜间也可以欣赏到美丽的喷泉，因此将灯光加入到喷泉的设计当中。喷泉喷出的水柱经过设备的造型后形成了点线面并与灯光结合起来，形成了美轮美奂的艺术效果。在本次的方案设计当中，在灯光的选择方面有以下几个方面。
方案一：使用大功率发光二极管，多种颜色。
方案二：使用LED水下低压彩灯。水下彩灯均采用著名荷兰菲利蒲公司的产品，此款水下彩灯设计结构合理，发出灯光色彩艳丽，再起原有的结构上对其在密封防护和接线方面进行了改善。这样它在音乐喷泉的领域应用的更加的广泛一些。
这次喷泉的设计使用的是水下LED照明用的低压彩灯和两个闪光彩灯，分别是用了两种不同颜色的发光的二极管。
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图2.6 彩灯的连接
2.7解决系统时间滞后硬件电路设计
因为单片机采集数据后需要一定时间对数据进行处理，电机的响应和水柱的喷水也需要一定的时间，故系统进行音乐播放时，产生喷泉的动作会有滞后的现象产生。电机从一种转速转变为另一种转速状态下所用的时间我们可以通过查电机的参数得到，响应时间为0.04S。单片机采集处理数据程序的时间约为100句，约为0.6ms，通过水闸效应可以讲喷水住的延时时间计算得到，经计算总延时约为0.2S。所以我们提出两种以下解决方案。
方案一：把音乐提前变成完整的程序输入到储存模块中去，预先处理的方法。 方案二：在音乐原和音响中间假如一个延迟的电路，然后调节好适当的参数，使得音乐能够在播放的时候可以和水柱同步发生变化，达到完美统一的效果。
但是并不是所有的单片机都可以进行我们方案一中提到的讲音乐预先进行处理的方法，比如说一些数字处理方面能力非常高的控制系统吗，比如工控机就不可以。所以在此我们只能采用第二种方式来实现我们想要的音乐和水肿同时变化的效果用延迟电路。
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