基于单片机的音乐喷泉设计说明.docx
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2022-07-15
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基于单片机的音乐喷泉设计
第一章音乐喷泉控制系统硬件设计
1.1 控制系统硬件总设计方案
1.2 音乐信号的采集
1.2.1 音频放大电路的设计
1.2.2 采样定理
1.3 单片机电路
1.3.1 单片机的概述 1.3.2 时钟电路的设计
1.4 AD 转换电路 1.4.1 ADC0809 与单片机 AT89C51 的连接 1.4.2 输入电路
1.5 潜水泵调速硬件方案设计 1.6 灯光硬件方案设计 1.7 解决系统时间滞后硬件电
路设计. 第二章 喷泉控制系统软件设计 2.1 喷池数据 2.2 主程序框图. 2.3
控制潜水泵软件设计模块 2.3.1 潜水泵开关调速的原理 2.3.2 潜水泵开关调速
的软件设计 2.4 控制电磁阀软件设计模块 2.5 歌曲存储模块 2.5.1 音频脉冲
的产生 2.5.2 音乐程序 2.6 灯光控制模块 2.7 看门狗子程序
2.7 实验仿真
第一章音乐喷泉控制系统硬件设计 1.1 控制系
统硬件总体设计方案
该音乐喷泉控制系统的总体结构如图 2.1 所示，由音乐输入系统、数模转换系
统、单片机控制系统和输出控制系统等组成。
图 1.1 系统总体结构框图 1.2 音乐信号的采集
前面已经介绍过，本文的研究针对的是采用外部音源的喷泉系统，因此在对
音乐信号进展特征识别前首先要完成对模拟音乐信号的采集。音乐信号的采集
主
要包括音频放大和 A/D 转换两个过程，下面分别进展分析。1.2.1 音频放
大电路的设计
外部音源信号的幅度一般较弱，因此必须要对原信号进展放大处理后才能送入
A/D 转换器。本文选择了 LM386 芯片设计音频放大电路。LM386 是美国国
家半导体公司〔NS〕推出的系列功率放大集成电路的一种，LM386 具有功耗低、
工作电压围宽、所需外围元件少等特点，在电子设备的音频放大电路设计中应
用非常广泛，它使用了 10 只晶体管构成了输入级、电压增益和电流驱动级。
其中 T1~T6 组成 PNP 型复合差分放大器，T5、T6 为镜像恒流源，作为
T3、T4 的有
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源负载，使输入级有稳定的增益。电压增益级由接成共发射极状态的 T7 承
当，其负载也使用了恒流源，整个集成功放的开环增益主要由该级决定。T8、
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