基于单片机的音乐喷泉控制毕业设计论文

邵阳学院毕业设计（论文）

间(tb)，电磁阀的开闭反应时间(tf)及产生冲击的时间（tc）。因此总的延迟时间为：

t?tp?tb?tf?tc?0.1?0.1?0.1?0.057 式（3.4） ?0.357s即硬件延迟电路的总延迟时间为：0.357s。 ②硬件延迟电路设计

硬件延迟电路的设计目的是为了使音乐放音和变频器的控制动作与花形实现同步动作，这是因为用软件控制不能达到的原因。

输出μμ

(a)

延迟触发输入（b）

图3.5 硬件延迟电路

硬件延迟电路图3.5（a）中的延迟电路为一般的延迟电路，其中电路的负载为继电器或电磁铁的线圈，也可以是信号灯等显示和报警器件。但接通电源开关时运算

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放大器的反相输入端（-）加分压值UT，而同相输入端（+）由于电容C1尚未充电，故其电压为负值。该电路的技术参数见表3.5。对于像图（a）中一般的延迟电路，通常要借助电解电容器或高阻抗电路，而且这类延时电路的稳定性较差，延时的精度也不高。

于是给出了图3.5（b）所示的数字式长延时电路，它完全摒弃了电解电容和高阻抗电路，延时精度高。电路的核心是集成块MC14521B，这是一个24级分频电路，内含可构成振荡电路的倒相器。如果将触发输入端接地或不加信号，则电路进入延时状态，延时时间由范围开关X和100K?电位器来调整。

若X与点A相接，延时为1分40秒至18分30秒，而X与B相接，延时为

13分20秒至2小时28分。当X与C相接时，延时为1小时47分至20小时。

具体延时时间由100K?电位器调定。若要进行较短或更长的延时，则可用较小的或较大电容代替39nF电容。这时延时小到0.01s或长达一周以上的时间。在触发输出端加正信号，则4521B内的分频器复位。要使延时稳定可靠，一般采用6～15V的稳压电源供电。在此选择数字延时电路，由总的延迟时间的计算知，该电路的延迟时间为0.357s，所以应将39nF的电容换成13nF。

表3.5 一般延迟电路的技术参数

工作电压 UB=12V±12% 延迟时间 tv约260s 重复动作时间 tw约12s 开关功率 120W～3.5KW 3.3.5 系统工作流程

本控制系统具备以下功能：

①乐曲播放：将存入单片机的音乐控制码，经软件处理后，输出至外围的延迟放大电路后，再送至音响播放乐曲。由于灯光和音响水并联的，所以，此时灯光将同时变化，而水下灯SXLED是通过固态继电器SSR驱动。

②按键功能：采用了点动触发按钮，S1（系统复位键）、S2（系统启动/停止键）、

S3（第一曲按键）、S4（第二曲按键）、S5（循环按键）。从硬件电路原理图知，当按

下按键S3 、S4 、S5时为高电平触发方式。

③花形变化：花形的变化包括两部分控制，一是控制花形的大小；二是花形形状的变化。其工作过程如下：

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当系统启动后，系统自动进入自检状态，等待按键命令；若为正常按键（一个瞬时只有一个按键），则进行相应的动作。除此为非正常按键，则发出警报。待自检完成后，依次执行软件程序的动作，当按下停止或复位命令时，系统结束所有动作。

3.4 控制系统的软件设计

3.4.1 系统资源分配

为了便于程序编写，先对系统的资源分配加以说明。

①定时器：利用8751的内部定时器使其工作计数器模式（MODE1）下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法产生不同音阶。

②片内RAM及标志位的分配与定义如表3.9所示。

表3.9 音乐喷泉控制软件片内RAM及标志分配表

地 址 20H～2FH 5CH 60H～7FH PSW 功 能 数据缓存操作区 用于简谱码值存储区 堆栈区 中断状态保护（恢复） 初始化值 00H 00H 07H（复位时的值） 0

3.4.２ 音乐控制码的编制

①音乐选择

本系统选择以下一首歌曲：1）河北南皮民歌《茉莉花》；

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