基于AT89C51单片机的音乐喷泉控制系统设计.doc

1、青岛理工大学毕业设计（论文） 1 摘 凌阳， 拇指 凌阳 要 凌阳， 拇指 凌阳 随着人们生活水平的提高和建立绿色城市的向往 ， 拇指 音乐喷泉以其独特的魅力和特殊的功能 ， 拇指 愈来愈成为休闲娱乐产业中的一项重要产品 ,音乐喷泉的兴建也越来越多 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 根据目前音乐喷泉的发展现状 ， 拇指 介绍了一个以 AT89C51 单片机为核心的小型音乐喷泉控制系统 。 食指 给出了一个简洁的单片机控制电路 ， 拇指 分析了输出地址 ， 拇指 描述了不同类型的输出电路和输入电路；介绍了从特定构造的喷池中获得决定喷池动作的喷池数据的原理；给出了主程序框图和看门狗子程序 。 食指 采

2、用程序控制来控制 花型 。食指 音频信号还影响灯光色彩和灯光光线明暗的变化 。 食指 从而使灯光色彩、灯光的闪烁和喷泉水姿随音乐节奏而变化 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 关键词 ： 音乐喷泉；单片机；单片机控制；喷池数据 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳

3、 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 ABSTRACT 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 青岛理工大学毕业设计（论文） 2 With 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 improvement 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 peoples 凌阳， 拇指 凌阳 living 凌阳， 拇指 凌阳 standard 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 yearn 凌阳， 拇指 凌阳 for 凌阳， 拇指 凌阳building 凌阳， 拇指 凌阳 green 凌阳， 拇指 凌阳 city, 凌阳， 拇指 凌阳 music 凌阳， 拇指 凌阳 foun

4、tain 凌阳， 拇指 凌阳 is 凌阳， 拇指 凌阳 more 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌 阳， 拇指 凌阳 more 凌阳， 拇指 凌阳 popular 凌阳， 拇指 凌阳 for 凌阳， 拇指 凌阳 its 凌阳， 拇指 凌阳unique 凌阳， 拇指 凌阳 charm 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 special 凌阳， 拇指 凌阳 function 凌阳， 拇指 凌阳 large 凌阳， 拇指 凌阳 numbers 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 music 凌阳， 拇指 凌阳 fountain 凌阳， 拇指 凌阳 is 凌阳， 拇指 凌阳incr

5、easingly 凌阳， 拇指 凌阳 built.凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 According 凌阳， 拇指 凌阳 to 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 present 凌阳， 拇指 凌阳 situation 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 music 凌阳， 拇指 凌阳 fountain 凌阳， 拇指 凌阳 now, 凌阳， 拇指 凌阳 control 凌阳， 拇指 凌阳system 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 mini 凌阳， 拇指 凌阳 type 凌阳， 拇指 凌阳 music 凌阳， 拇指 凌阳 Fountain 凌阳， 拇

6、指 凌阳 based 凌阳， 拇指 凌阳 on 凌阳， 拇指 凌阳 AT89C51 凌阳， 拇指 凌阳 SCM 凌阳， 拇指 凌阳 was 凌阳， 拇指 凌阳introduced A 凌阳， 拇指 凌阳 succinct 凌阳， 拇指 凌阳 SCM 凌阳， 拇指 凌阳 control 凌阳， 拇指 凌阳 circuit 凌阳， 拇指 凌阳 was 凌阳， 拇指 凌阳 pre to 凌阳， 拇指 凌阳 obtain 凌阳， 拇指 凌阳 data 凌阳， 拇指 凌阳from 凌阳， 拇指 凌阳 a 凌阳， 拇指 凌阳 specific 凌阳， 拇指 凌阳 fountain 凌阳， 拇指 凌阳 po

7、ol 凌阳， 拇指 凌阳 .Was 凌阳， 拇指 凌阳 elaborated， 拇指 which 凌阳， 拇指 凌阳 will 凌阳， 拇指 凌阳 affect 凌阳 ， 拇指 凌阳actions 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 p001 Finally, 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 structure 凌阳， 拇指 凌阳 drawing 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 main 凌阳， 拇指 凌阳 program 凌阳， 拇指 凌阳and 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 watchdog 凌阳， 拇指

8、 凌阳 program 凌阳， 拇指 凌阳 were 凌阳， 拇指 凌阳 put 凌阳， 拇指 凌阳 forward. 凌阳， 拇指 凌阳 The 凌阳， 拇指 凌阳 flower 凌阳， 拇指 凌阳 shapes 凌阳， 拇指 凌阳 are 凌阳， 拇指 凌阳controlled 凌阳， 拇指 凌阳 by 凌阳， 拇指 凌阳 program 凌阳， 拇指 凌阳 controlling 凌阳， 拇指 凌阳 or 凌阳， 拇指 凌阳 man-made 凌阳， 拇指 凌阳 keystroke 凌阳， 拇指 凌阳 controlling 凌阳， 拇指 凌阳electromagnetic 凌阳， 拇指

9、 凌阳 valves. 凌阳， 拇指 凌阳 The 凌阳， 拇指 凌阳 color、 the 凌阳， 拇指 凌阳 light 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 shade 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 ray 凌阳， 拇指 凌阳 are 凌阳， 拇指 凌阳changed 凌阳， 拇指 凌阳 by 凌阳， 拇指 凌阳 musical 凌阳， 拇指 凌阳 signals. 凌阳， 拇指 凌阳 So 凌阳， 拇指 凌阳 that 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 color、 the 凌阳， 拇指 凌阳 light 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指

10、 凌阳 shade 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 ray、 the 凌阳， 拇指 凌阳 spring 凌阳， 拇指 凌阳 form 凌阳， 拇指 凌阳 is 凌阳， 拇指 凌阳 changed 凌阳， 拇指 凌阳 with 凌 阳， 拇指 凌阳 musics 凌阳， 拇指 凌阳 rhythm 凌阳， 拇指 凌阳 when 凌阳， 拇指 凌阳 music 凌阳， 拇指 凌阳 is 凌阳， 拇指 凌阳played 凌阳， 拇指 凌阳 Key 凌 阳， 拇指 凌阳Words: 凌阳， 拇指 凌阳 music 凌阳， 拇指 凌阳 fountain； SCM； SCM 凌阳， 拇指 凌阳

11、 control； watchdog 凌阳， 拇指 凌阳 program凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 目录 凌阳， 拇指 凌阳 摘 凌阳， 拇指 凌阳 要 1 凌阳， 拇指 凌阳 ABSTRACT 1 凌阳， 拇指 凌阳 青岛理工大学毕业设计（论文） 3 第 1 章 凌阳， 拇指 凌阳 绪 凌阳， 拇指 凌阳

12、 论 4 凌阳， 拇指 凌阳 1.1 课题背景 4 凌阳， 拇指 凌阳 1.2 凌阳， 拇指 凌阳 音乐喷泉的发展和现状 4 凌阳， 拇指 凌阳 第 2 章 凌阳， 拇指 凌阳 音乐喷泉控制系统硬件设计 5 凌阳， 拇指 凌阳 2.1 凌阳， 拇指 凌阳 控制系统硬件总体设计方案 5 凌阳， 拇指 凌阳 2.2 音乐信号的采集 6 凌阳， 拇指 凌阳 2.2.1 凌阳， 拇指 凌阳 音频放大电路的设计 6 凌阳， 拇指 凌阳 2.2.2 凌阳， 拇指 凌阳 采样定理 8 凌阳， 拇指 凌阳 2.3 凌阳， 拇指 凌阳 单片机电路 9 凌阳， 拇指 凌阳 2.3.1 凌阳， 拇指 凌阳 单片机的

13、概述 9 凌阳， 拇指 凌阳 2.3.2 凌阳， 拇指 凌阳 时钟电路的设计 10 凌阳， 拇指 凌阳 2.4 凌阳， 拇指 凌阳 AD 转换电路 10 凌阳， 拇指 凌阳 2.4.1 凌阳， 拇指 凌阳 ADC0809 与单片机 89C51 的连接 11 凌阳， 拇指 凌阳 2.4.2 输入电路 11 凌阳， 拇指 凌阳 2.5 潜水泵调速硬件方案设计 12 凌阳， 拇指 凌阳 2.6 灯光硬件方案设计 13 凌阳， 拇指 凌阳 2.7 解决系统时间滞后硬件电路设计 14 凌阳， 拇指 凌阳 第 3 章 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 喷泉控制系统软件设计 15 凌阳， 拇指 凌阳

14、3.1 喷池数据 15 凌阳， 拇指 凌阳 3.2 主程序框图 17 凌阳， 拇指 凌阳 3.3 凌阳， 拇指 凌阳 控制潜水泵软件设计模块 17 凌阳， 拇指 凌阳 3.3.1 凌阳， 拇指 凌阳 潜水泵开关调速的原理 18 凌阳， 拇指 凌阳 3.3.2 潜水泵开关调速的软件设计 18 凌阳， 拇指 凌阳 3.4 控制电磁阀软件设计模块 19 凌阳， 拇指 凌阳 3.5 凌阳， 拇指 凌阳 歌曲存储模块 20 凌阳， 拇指 凌阳 3.5.1 音频脉冲的产生 20 凌阳， 拇指 凌阳 3.5.2 音乐程序 21 凌阳， 拇指 凌阳 3.6 灯光控制模块 23 凌阳， 拇指 凌阳 3.7 看门

15、狗子程序 24 凌阳， 拇指 凌阳 3.8 实验仿真 24 凌阳， 拇指 凌阳 结 凌阳， 拇指 凌阳 论 25 凌阳， 拇指 凌阳 致 凌阳， 拇指 凌阳 谢 26 凌阳， 拇指 凌阳 参考文献 27 凌阳， 拇指 凌阳 附 凌阳， 拇指 凌阳 录 27 凌阳， 拇指 凌阳 青岛理工大学毕业设计（论文） 4 附录 1 27 凌阳， 拇指 凌阳 附录 2 28 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 第 1 章 凌阳， 拇指 凌阳 绪 凌阳， 拇指 凌阳 论 凌阳， 拇指 凌阳 1.1 课题背景 凌阳， 拇指 凌阳 随着人们生活水平的提高 ， 拇指 人们对环境的要求越来越高

16、 ,城市环境建设日益为人们所重视 。 食指 喷泉作为一种观赏性较高的艺术 水景 ,不断的出现在城市的广场、公园及其它公共场所 ， 拇指 早些的喷泉都是固定不可调的 ， 拇指 显得有些单调 ， 拇指 随着科技的发展音乐喷泉也进入了我们的城市 。 食指 音乐喷泉是现代科技与艺术的综合 ， 拇指 音乐喷泉将喷水图形、彩色灯光及音乐旋律构成一个有机的整体 ， 拇指 随着乐曲旋律和节奏的变化 ， 拇指 各种不同的喷水花形相应的配合变换 ， 拇指 在五彩绚丽的变幻灯光照耀下 ，拇指 构成一幅幅奇妙无比的景观、令人赏心悦目 ， 拇指 叹为观止 ， 拇指 在视听上获得极大的享受 。 食指 音乐喷泉的起源于 1

17、930 年 ， 拇指 德国人首先带出喷泉的概念 ， 拇指 此后经过多年的发 展 ， 拇指 其音乐喷泉的设计及构造已变得更大型及复杂 。 食指 随着我国改革开放政策的不断实施 ， 拇指 80 年代中 ， 拇指 我国也相继引进和自行设计建造了多座音乐喷泉 ， 拇指 为美化环境 ， 拇指 活跃人民的文化生活起了良好的作用 。 食指 通过学习和引进国外先进技术 ，拇指 加上自行研究和开发 ， 拇指 喷泉的面貌不断更新 ， 拇指 各种新水型层出不穷 ， 拇指 音乐喷泉还可以同水幕电影、激光表演和舞台表演相结合 ， 拇指 产生令人难忘的艺术效果 。 食指 我国现有上百家喷泉水景设备制造厂 ， 拇指 经过市

18、场竞争、优胜劣汰 ， 拇指 我国已经出现了几家综合实力较强的大型喷泉水景工程公 司 ， 拇指 能够独立建设投资上千万元的特大型喷泉水景工程 ， 拇指 并创造了一些世界之最的新记录 。 食指 总体上说 ， 拇指 我国的喷泉水景技术已经达到了国际先进水平 ， 拇指 其建设规模和市场需求更是其他国家所难以相比的 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 1.2 凌阳， 拇指 凌阳 音乐喷泉的发展和现状 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 北京石景山古城公园的音乐喷泉 ， 拇指 在悠扬动听的音乐声中 ， 拇指 喷水可产生五六种变化

19、， 拇指 时而转动如银伞 ， 拇指 时而飘忽如玉带 ， 拇指 时而如金蛇狂舞 ， 拇指 时而旋转飞 溅喷出的花形有昙花、菊花、扶桑花、百合花和曼陀罗花 ， 拇指 这是在 80 年代初期中国较早建设的一个音乐喷泉 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 南昌的秋水广场是由“落霞与孤鹜齐飞 ， 拇指 秋水共长天一色”的意境得名 ， 拇指 秋水广场就是以喷泉为主题 ， 拇指 集旅游、观光、购物的大型休闲广场 。 食指 他的音乐喷泉最吸引人注目 ， 拇指 是国内最大的音乐喷泉 群 ， 拇指 泉水面积 1.2 万平方米 ， 拇指 主喷高达 128 米 ，拇指 是南昌的一俏丽景观 ， 拇指 人们可以一边欣赏音乐 ，

20、 拇指 一边观看滕王阁的美景 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 新加坡圣淘沙旅游区的音乐的设计与效果也是值得 参考的 ， 拇指 它布置在一个空旷而青岛理工大学毕业设计（论文） 5 略有坡度的空间 ， 拇指 面积很大 ， 拇指 与圣淘沙车站前的长形喷水池共同组成为一个长达数百米的综合系列喷泉 ， 拇指 音乐喷泉位于系列喷泉的顶端 。 食指 舞台为一假山堆叠的西洋式半圆柱廊组成 ， 拇指 共分 3 层 。 食指 白天 ， 拇指 假山瀑布及两侧的喷泉群与 3 层水池形成一处动静结合的较为文雅悠扬的水景园 ， 拇指 入夜则有五光十色 ， 拇指 优美动听的喷泉景观 ， 拇指 整个舞台区域东西面阔近百米 ，

21、拇指 南北深度约 40m， 拇指 成为目前亚洲最大的音乐喷泉之一 。 食指 表现出壮阔、绚丽的水景之美 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 以上几处音乐喷泉从建筑形势、音乐曲调及水舞表演的角度展现了音乐喷泉的美丽姿态 ， 拇指 但是都属于大型的音乐喷泉 ， 拇指 其控制系统也多采用 PLC 逻辑编程控制 ， 拇指 造价高 ， 拇指 流量需求大 ， 拇指 一般为专门的定量设计 。 食指 即使这样 ， 拇指 国内外的音乐喷泉控制系统设计均以达到成熟的水平 ， 拇指 而且还有专门的生产设计厂家 ， 拇指 提供设计、喷泉设备及

22、安装等服务 。 食指 目前 ， 拇指 国内的音乐喷泉逐渐向智能化、分散化、综合化、多样化的方向发展 ， 拇指 于是对喷泉控制系统的设计也提出了更高的要求 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 第 2 章 凌阳， 拇指 凌阳 音乐喷泉控制系统硬件设计 凌阳， 拇指 凌阳 2.1 凌阳， 拇指 凌阳 控制系统硬件总体设计方案 凌阳， 拇指 凌阳 该音乐喷泉控制系统的总体结构如图 2.1

23、 所示 ， 拇指 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 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 青岛理工大学毕业设计（论文） 6 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指

24、 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 图 2.1 凌阳， 拇指 凌阳 系统总体结构框图 凌阳， 拇指 凌阳 2.2音乐信号的采集 凌 阳， 拇指 凌阳 前面已经介绍过 ， 拇指 本文的研究针对的是采用外部音源的喷泉系统 ， 拇指 因此在对 凌阳， 拇指 凌阳 音乐信号进行特征识别前首先要完成对模拟音乐信号的采集 。 食指 音乐信号的采集主凌阳， 拇指 凌阳 要包括音频放大和 凌阳， 拇指 凌阳 A/D 凌阳， 拇指 凌阳 转换两个过程 ， 拇指 下面分别进行分析 。

25、 食指 凌阳， 拇指 凌阳 2.2.1 凌 阳， 拇指 凌阳 音频放大电路的设计 凌阳， 拇指 凌阳 外部音源信号的幅度一般较弱 ， 拇指 因此必须要对原信号进行放大处理后才能送入A/D 凌阳， 拇指 凌阳 转换器 。 食指 本文选择了 凌阳， 拇指 凌阳 LM386 凌阳 ，拇指 凌阳 芯片设计音频放大电路 。 食指 LM386 凌阳， 拇指 凌阳 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 ， 拇指 LM386 凌阳， 拇指 凌阳 具有功耗低、工作电压范围宽、所需外围元件少等特点 ， 拇指 在电子设备的音频放大电路设计中应用非常广泛 ， 拇指 它使用了 凌阳， 拇指 凌

26、阳 10 凌阳， 拇指 凌阳 只晶体管构成了输入级、电压增益和电流驱动级 。 食指 其中 凌阳， 拇指 凌阳T1T6 凌阳， 拇指 凌阳 组成 凌阳， 拇指 凌阳 PNP 凌阳， 拇指 凌阳 型复合差分放大器 ， 拇指 T5、 T6 凌阳， 拇指 凌阳 为镜像恒流源 ， 拇指 作为 凌阳 ，拇指 凌阳 T3、 T4 凌阳， 拇指 凌阳 的有源负载 ， 拇指 使输入级有稳定的增益 。 食指 电压增益级由接成共发射极状态的 凌阳， 拇指 凌阳 T7 凌阳， 拇指 凌阳 承担 ，拇指 其负载也使用了恒流源 ， 拇指 整个集成功放的开环增益主要由该级决定 。 食指 T8、 T9 凌阳， 拇指 凌阳 复

27、合为一个 凌阳， 拇指 凌阳 PNP 凌阳， 拇指 凌阳 管 ， 拇指 和 凌阳， 拇指 凌阳 T10 凌阳， 拇指 凌阳 共同组成互补对称射极输出电路 ， 拇指 以供给负载以足够的电流 。 食指 D1、 D2 凌阳， 拇指 凌阳 提供了 凌阳， 拇指 凌阳 T8、 T9、 T10 凌阳， 拇指 凌阳 所需的偏置 ， 拇指 使末级偏 置在甲乙类状态 。食指 R5R7 凌阳， 拇指 凌阳 构成内部反馈环路 。 食指 从图 凌阳， 拇指 凌阳 3.2.1 凌阳， 拇指 凌阳 可以看出 ， 拇指 LM386 凌阳， 拇指 凌阳 采用双列 凌阳， 拇指 凌阳 8 凌阳， 拇指 凌阳 脚封装结构 ， 拇

28、指 它的工作电压范围为 凌阳， 拇指 凌阳 412V， 拇指 静态电流 凌阳， 拇指 凌阳 4mA， 拇指 最大输出功率 凌阳， 拇指 凌阳 660mW， 拇指 最大电压增益 凌阳， 拇指 凌阳 46dB， 拇指 增益带宽 凌阳， 拇指 凌阳 300kHz， 拇指 谐波失真 凌阳， 拇指 凌阳 0.2%。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 青岛理工大学毕业设计（论文） 7 凌阳， 拇指 凌阳 图 2.2.1 凌阳， 拇指 凌阳 LM386 凌阳， 拇指 凌阳 封装形式及引脚定义 凌阳， 拇指 凌阳 在 凌阳， 拇指 凌阳 LM386 凌阳， 拇指 凌阳 的 凌阳， 拇指 凌阳 Da

29、taSheet 凌阳， 拇指 凌阳 上 ， 拇指 提供了两种典型放大电路的设计方案 。 食指 一种是在 凌阳， 拇指 凌阳 LM386 凌阳， 拇指 凌阳 的 凌阳， 拇指 凌阳 1 凌阳， 拇指 凌阳 脚和 凌阳， 拇指 凌阳 8 凌阳， 拇指 凌阳 脚之间不接其他元件 ， 拇指 此时放大电路的增益仅由内部电阻 凌阳， 拇指 凌阳R5R7 决定 ， 拇指 为 凌阳， 拇指 凌阳 20 凌阳， 拇指 凌阳 倍数（ 26dB） ， 拇指 这种方 式外部电路元件最少 ， 拇指 也最为经济 。 食指另一种通 凌阳， 拇指 凌阳 过在 凌阳， 拇指 凌阳 1 凌阳， 拇指 凌阳 脚和 凌阳， 拇指 凌

30、阳 8 凌阳， 拇指 凌阳 脚之间串接不同的阻容元件 ， 拇指 改变放大电路的交流反馈量 ， 拇指 从而改变放大电路的闭环增益 。 食指 音乐信号的放大采集如图 凌阳， 拇指 凌阳 2.2.2 凌阳， 拇指 凌阳 所示 。 食指 外部音源（声卡、 CD 凌阳， 拇指 凌阳 机等）的模拟音乐信号分左、右声道分别进入放大电路 ， 拇指 经过信号放大后 ， 拇指 得到幅值放大后的音频信号 。 食指 从图 凌阳， 拇指 凌阳 3.2.2 凌阳， 拇指 凌阳 可以看出放大电路的具 体设计 。 食指在 凌阳， 拇指 凌阳 LM386 凌阳， 拇指 凌阳 的 凌阳， 拇指 凌阳 1 凌阳， 拇指 凌阳 脚和

31、 凌阳， 拇指 凌阳 8 凌阳， 拇指 凌阳 脚之间串接一个 凌阳， 拇指 凌阳 10 凌阳， 拇指 凌阳 微法的电容 凌阳， 拇指 凌阳 C4， 拇指 使内部电阻 凌阳， 拇指 凌阳 R6 凌阳， 拇指 凌阳被交流旁路 ， 拇指 放大电路的增益能达到最大值 ， 拇指 200 凌阳， 拇指 凌阳 倍数（ 46dB） 。 食指 再对音频放大电路的外围电路进行设计 ， 拇指 电路中电容 凌阳， 拇指 凌阳 C1、 C6 凌阳， 拇指 凌阳 作为隔直电容 ， 拇指 电位器 凌阳， 拇指 凌阳 P1 凌阳， 拇指 凌阳 用于调 节音量的大小 ， 拇指 元件 凌阳， 拇指 凌阳 R2、 C5 凌阳， 拇

32、指 凌阳 有助于旁路高频噪音和改善输出的音质 。 食指 电容 凌阳， 拇指 凌阳C3 凌阳， 拇指 凌阳 作为去耦电容 ， 拇指 一方面是本集成电路的蓄能电容 ， 拇指 另一方面旁路掉该器件的高频噪声 。 食指 电容 凌阳， 拇指 凌阳 C2 凌阳， 拇指 凌阳 则是作为旁路电容 ， 拇指 将信号的中高频噪音旁路到地 。 食指 经过放大电路的音频信号就送入 凌阳， 拇指 凌阳 A/D 凌阳， 拇指 凌阳 转换器进行采样 ， 拇指 这里 凌阳， 拇指 凌阳 A/D 转换器要设置为双极性 ， 拇指 即能接收负信号 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 青岛理工大学毕业设计（论文） 8

33、凌阳， 拇指 凌阳 图 凌阳， 拇指 凌阳 2.2.2 凌阳， 拇指 凌阳 音乐信号放大采集 凌阳， 拇指 凌阳 2.2.2 凌 阳， 拇指 凌阳 采样定理 凌阳， 拇指 凌阳 采样是指用一较高频率的开关脉冲对模拟信号进行取样 ， 拇指 取出脉冲到来时刻 凌阳， 拇指 凌阳 所对应的模拟信号的幅度 ， 拇指 这样就可以得到一连串幅度变化的离散脉冲 。 食指 用这些凌阳， 拇指 凌阳 离散脉冲序列代替原来时间上连续的信号 ， 拇指 也就是在时间上将模拟信号离散化 。食指 凌阳， 拇指 凌阳 如图 凌阳， 拇指 凌阳 3.2.2 凌阳， 拇指 凌阳 所示 ， 拇指 在对音乐信号进行放大处理后 ，

34、拇指 就 要通过 凌阳， 拇指 凌阳 A/D 凌阳， 拇指 凌阳 转换将模拟信号采集进计算机 ， 拇指 这就是音乐信号的采样 。 食指 我们在对一个连续的音乐信号进行采样时 ， 拇指 为了使采样后的样本序列能够包含足够的信息以使其能够较正确地重现原来的模拟信号 ， 拇指 在采样时应当使采样频率满足采样定理的要求 。 食指 采样定理的描述为“对一个模拟信号进行离散化时 ， 拇指 只要满足采样频率 fs 凌阳， 拇指 凌阳 大于或等于被采样信号的最高频率 fm 的 2 凌阳， 拇指 凌阳 倍 ， 拇指 就可以通过理想的低通滤波器 ， 拇指 从样本值序列信号中无失真地恢复出原始模拟信号” ， 拇指

35、这里的 fm称为香农频率 ， 拇指 这个采样定理又称为香农采样定理 。 食指 实际应用中为了较好的防止频谱混叠失真 ， 拇指 采样频率一般要稍大于信号最高频率的 凌阳， 拇指 凌阳 2 凌阳， 拇指 凌阳 倍 。 食指 比如乐曲的音域频段如果在 凌阳， 拇指 凌阳 50Hz4000Hz 凌阳， 拇指 凌阳 内 ， 拇指 就要将 青岛理工大学毕业设计（论文） 9 凌阳， 拇指 凌阳 A/D 凌阳， 拇指 凌阳 转换器的采样频率选定为 凌阳， 拇指 凌阳 10kHz， 拇指 才能满足香农采样定理的要求 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 2.3 凌阳， 拇指 凌阳 单片机电路 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳，

36、 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指凌阳 单片机要采集音乐信号 ， 拇指 并据此调节 I/O 口的输出来控制水泵和彩灯 。 食指 主芯片选用 AT89C51 单片机 。 食指 AT89C51 单片机是一个低功耗 ， 拇指 高性能的 51 内核的 CMOS 凌阳， 拇指 凌阳 8 位单片机 ， 拇指 片内含 8K 空间的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读存储器 ， 拇指 具有256bytes 的随机存取数据存储器（ RAM） ， 拇指 32 个 I/O 口 ， 拇指 1 个看门狗定时器 ， 拇指 3个 16 位可编程定时器 ， 拇指 具有 ISP 功能 ，

37、 拇指 能够满足设计要求 。 食指 使用简单且价格非常低廉 。 食指 故系统的主控制器采用此方案 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 图 2.3 凌阳， 拇指 凌阳 89C51 芯片 凌阳， 拇指 凌阳 2.3.1 凌 阳， 拇指 凌阳 单片机的概述 凌阳， 拇指 凌阳 AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压 ， 拇指 高性能 CMOS 凌阳， 拇指 凌阳 8位单片机 ， 拇指 片内含 4K 凌阳， 拇指 凌阳 bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（ PEROM）和 128 凌阳， 拇指 凌阳 bytes 的随机存取数据存取器（ RAM） ,

38、器件采用 ATMEL 公司的 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产 ， 拇指 兼容标准 MCS-51 指令系统 ， 拇指 片内置通用 8 位 中央处理器（ CPU）和 Flash存储单元 。 食指 AT89C51 提供一下标准功能： 4K 字节 Flash 闪速存储器 ， 拇指 128 字节内部 RAM， 拇指 32 个 I/O 口线 ， 拇指 两个 16 位定时 /计数器 ， 拇指 一个 5 向量两级中断结构 ， 拇指一个双全工串行通信口 ， 拇指 片内震荡器及时钟电路 。 食指 同时 ， 拇指 AT89C51 可降至 0Hz 的静态逻辑操作 ， 拇指 并支持两种软件可选的节电工作

39、模式 。 食指 空闲方式停止 CPU 的工作 ，拇指 但允许 RAM， 拇指 定时 /计数器 ， 拇指 串行通信口及中断系统继续工作 。 食指 掉电方式保存 RAM中的内容 ， 拇指 但振荡器停止工作并 禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 单片机有四个数据输出端口 ， 拇指 P0 口、 P1 口、 P2 口、 P3 口 。 食指 由于 P3 口还有许多青岛理工大学毕业设计（论文） 10 特殊功能 ， 拇指 如读写控制、串行通信、外部中断等功能 ， 拇指 所以 P3 口不用作数据输入输出端口 。 食指 P0 口具有很强的带负载的能力 ， 拇指 除了用作地址总线低

40、八位以外 ， 拇指还兼作访问外接扩展程序内存时数据总线以及与 A/D 转换器 ADC0809L 连接的资料线 。 食指 P1 口、 P2 口带负载能力相对比教弱 ， 拇指 而 P2 口需要用作访问外接内存的高八位地址线 ， 拇指 因此 P2 口也不作为数据输入输出口 ， 拇指 剩下的 P1 口作为资料输出口 。食指 凌阳， 拇指 凌阳 2.3.2 凌阳， 拇指 凌阳 时钟电路的设计 凌阳， 拇指 凌阳 AT89C51 芯片内部有一个高增益反相放大器 ， 拇指 用于构成振荡器 。 食指 反相放大器的输入端为 XTAL1， 拇指 输出端为 XTAL2 两端跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激

41、振荡器 ， 拇指 如图 2 13所示： 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 图 2-13自激振荡器 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 2.4 凌阳， 拇指 凌阳 AD 转换

42、电路 凌阳， 拇指 凌阳 输入的电压为交流模拟量 ， 拇指 不能直接送入单片机进行处理 。 食指 因此首先采用全桥整流 ， 拇指 滤波 。 食指 使其成为直流信号 ， 拇指 再采用全桥整流 ， 拇指 滤波 。 食指 使其成为直流信号 ， 拇指再采用了 ADC 电路 。 食指 其中 AD 芯片为 ADC0832。 食指 ADC0832 为 8位分辨率 A/D 转换芯片 ， 拇指 其最高分辨可达 256 级 ， 拇指 可以适应一般的模拟量转换要求 。 食指 其内部电源输入与参考电压的复用 ， 拇指 使得芯片的模拟电压输入在 05V 之间 。 食指 芯片转换时间仅为32 s， 拇指 据有双数据输出可

43、作为数据校验 ， 拇指 以减少数据误差 ， 拇指 转换速度快且稳定性强 。 食指 独立的芯片使能输入 ， 拇指 使多器件挂接和处理器控制变得更加方便 。 食指 通过DI 数据输入端 ， 拇指 可以轻易的实现通道功能的选择 。 食指 串行通信节约单片机 I/O 资源 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 ADC0809 各引脚功能： ADC0809 采用双列直插式封装 ， 拇指 共有 28 条引脚 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 （ 1） IN0 IN7(8 条 ) 凌阳， 拇指 凌阳 IN0 IN7 为 8 路模拟电压输入线 ， 拇指 用于输入被转换的模拟电压； 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 （ 2）地址输入和控制（ 4 条） 凌阳， 拇指 凌阳 ALE 为地址锁存允许输入线 ， 拇指 高电平有效 。 食指当 ALE 线为高电平时 ， 拇指 ADDA、 ADDB 和 ADDC 三条地址线上的地址 信号得以锁存 ，拇指 经译码后控制 8 路模拟开关工作 ， 拇指 ADDA、 ADDB 和 ADDC 凌阳， 拇指 凌阳 为地址输入线 ， 拇指 用于选择IN0 IN7 上的哪一路模拟电压送给比较器进行 A/D 转换 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳