**单片机设计介绍，基于51单片机的音乐喷泉设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于51单片机的音乐喷泉设计是一种将音乐和水喷射效果相结合的创意设计。下面是一个简要的设计介绍：

硬件设计：

1. 水泵模块：选择合适的水泵来提供水流动力，用于实现水喷射效果。
2. 喷头模块：设计一个喷头系统，可以控制水流的喷射方向和高度，以形成不同的喷射效果。
3. RGB LED模块：选用RGB LED灯模块，用于展示不同颜色的光效，与音乐进行呼应。
4. 音频模块：选择一个合适的音频模块，用于播放音乐，可以是可编程的音频芯片或者MP3解码模块。
5. 传感器模块：选择一个合适的音频输入传感器，用于实时获取音乐的节拍和强弱等信息。

软件设计：

1. 系统初始化：在单片机启动时，进行必要的初始化，包括引脚配置、定时器设置等。
2. 音频处理：通过音频模块实时读取音乐信号，并进行处理，获取音乐的节拍和强弱等信息。
3. 传感器数据处理：通过音频输入传感器获取音乐的节拍信息，将其与音频处理得到的信息进行关联。
4. 控制算法：根据传感器数据和音频处理结果，设计一个控制算法，确定水喷射和灯光变化的时机和强度。
5. 控制水泵和LED：根据控制算法的结果，控制水泵和LED模块，实现喷水和灯光的变化效果。
6. 喷泉节奏与音乐同步：将喷泉的喷水节奏和LED的灯光变化与音乐的节奏同步，使得整个系统能够与音乐呼应。

以上只是一个简单的基于51单片机的音乐喷泉设计的介绍，实际的设计还需要根据具体需求进行详细的设计和实现，包括电路连接、传感器校准、控制算法优化等。同时，对于水泵和喷头的设计，需要考虑水流控制、喷射距离和角度等因素。

二、功能设计

本设计由STC89C52单片机电路+水泵控制电路+ADC0832采样电路+LM386功率放大器电路+LED灯显示电路+电源电路组成。

1、本设计可以播放电脑、手机、MP3里面的音乐。

2、通过ADC0832芯片对音频信号的采集，转换为数字信号给单片机，然后PWM脉冲宽度调制控制水泵水柱对的高低。

3、同事有流水灯表示音乐大小情况。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25