采用单片机编程来实现音乐彩灯的控制

采用单片机编程来实现音乐彩灯的控制

1引言

随着人们对房屋的装饰需要彩灯，在许多城市可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，便宜的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，。。

本方案提出了一种基于8051单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。本方案以8051单片机作为主控核心，在主控模块上设有3个按键和8个码LED显示灯，根据需要可以编写若干种亮灯模式，利用其内部定时器T0实现一个基本单位时间为1 ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。与普通LED彩灯相比，具有体积小、

价格低、低能耗等优点。

2系统功能

LED彩灯用软件控制硬件的方式来是彩灯闪烁，即彩灯控制器和管内LED板模块）。彩灯采用8051提供+5V电压工作，经过开关电源变换，输出直流工作电压，一方面为管内LED模块提供+5V工作电源，另一方面为主控模块单片机系统彩灯控制器提供5 V工作电源。整个系统工作由软件程序控制运行，根据需要，用户可以在LED彩灯工作时通过主控模块上的按键来设定亮灯时间和灯光闪动频率。

上电后系统经过初始化，查询是否有功能切换键按下：有，则进入设定模式状态；无，则进入默认工作状态。在设定模式状态下，可以根据个人爱好及不同场合的需要来指定调用哪些模式，并且可以改变每种模式的时间T1、频率F1参数，在工作状态下，LED彩灯控制器按照程序设定好的若干亮灯花样模式程序顺序调用往下走，开始工作，依次8个等亮完为一个亮灯周期，然后再回主循环继续工作，同样如果想进入其它设定模式状态，只需按下功能切换键即可。整个3种亮灯模式时间可以看作一个大周期T，对于每一个模式编写一个独立工作子程序，其中设定了从左到右点亮LED，在从右到左点亮LED,还有自

己定义的LED点亮方式。

因此在LED彩灯上电工作后，可以方便地通过控模块上的显示器知道LED彩灯当前工作模式，工作时间Ti，频率Fi等实时参数。若实际应用需要根据不同场合和时间来改变彩灯闪亮效果，可以通过主控模块上的按键来设定LED不同的闪烁频率Fi和亮灯时间Ti，以便符合实际需要。此外如果对某一种模式感兴趣需要仔细观看该种亮灯模式，可以让程序循环

硬件设计

LED彩灯系统包括，即LED彩灯控制器（8051主控模块）LED彩灯管在8051外部接一个震荡时钟频率。用8051的控制模块，具有按键、显示等功能，并利用8051的P0口输出控制信号，利用P0口的8个输出端上面焊有8个LED彩灯，使得彩灯在软件的控制下工作。

主控模块电路设计

主控模块电路如图1所示。主控模块主要设计器件有80C51，8个LED显示器，3个开关按键，1个稳压器（5 V电压），1个外部晶振震荡器信号输出驱动，4个电阻。通过软件设计，使单片机P0口作为三色LED驱动信号输出口及移位时钟CLOCK信号，8051的P0口为LED的输出口。

软件设计

LED彩灯控制器最大特点在于所有亮灯模式均由软件控制完成。系统中软件可以分为主程序和中断服务子程序。上电后在按键控制灯的闪烁方式，通过软件来控制循环，以一个单位时间1 ms的T0定时为中断服务子程序。在这个1 ms的T0定时基础上，可以根据需要来确定各种模式工作时间Ti，以及确定在各种亮灯内点亮和熄灭各种状态LED灯等。整个系统软件由程序）、各个模式子程序、1 ms中断服务子程序、调用循环程序组成。利用T0定时器作为定时基本单位，根据模式需要计算好各控制信号的发生时刻，根据移位触发的翻转时刻步调一致，使LED彩灯按照设计的模式工作。

除了T0定时中断之外，程序的大部份时间是在处理按键的查询和LED显示的延时。3个按键分别为：K1按键.从左到右点亮LED,K2按键.从右到左点亮LED,K3按键.用户自己定义方式点亮LED。在每次的T0定时中断服务子程序里，需要对各个时间寄存器和模式寄存器进行加1或者清，为主程序查询作准备，同时查询是否已中断1ms，若1ms到了，则对按键一次，是否有按下并进行相应子程序处理。

主程序除了调用各种子模式子程序，调用LED显示子程序和延时子程序之外，还一直保持查询是否有功能切键按下以及是否有模式改变按键按下，一旦有功能切换键和模式改变键按下，就会进入相应的按键处理。 程序流程如图2所示亮灯模式，只要控制好各色灯触发和熄灭时刻就可以组合成各种亮灯

效果。

2.1原理框图

扬声器

功率放大电路LM386

电源电路

彩灯驱动显示电路

复位电路

时钟电路

基于单片机控制的音乐彩灯的原理框图

2.2电路原理图

2.3工作原理

根据设计要求可以把电路组成部分大致分为音乐控制部分，整个系统有三个或以上的控制开关。控制彩灯闪烁快慢的时钟信号CLK-IN，音乐控制按钮，清零端CLRDENG等。利用单片机89C51产生乐曲音符，再把乐普翻译成计算机音乐语言，由单片机进行信息处理，在经过信号放大，由喇叭放出乐曲声。

由于音符和节拍是由计算机产生的，所以发音音符和节拍准确。

单片机演奏乐曲的原理:

通过控制定时器的定时时间来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音阶的声音，再利用延迟来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节拍。把乐谱中的音符和相应的节拍变换为定常数和延迟常数，作为数据表格存放在存储器中。由程序查表得到定时常数和延迟常数，分别用以控制定时器产生方波的频率和发出该频率方波的持续时间。当延迟时间到时，再查下一个音符的定时常数和延迟常数。依次下去，

就可以自动演奏乐曲。

工作程序流程图如下：

开始

T0初始化，A清零，开中断，中断计数20H单元，清零

查首地址送DPTR

查表取常数

是结束符00H ?

延时100ms

N

是休止符FFH?

Y

Y

恢复初始条件A清零

延时1s后再循环

N

音阶常数送R6

取节拍常数送R7

启动T0计数

P2.0取反按R6延时

节拍时间到否？

N

停止T0计数，中断计数，20H单元清零，DPTR加1

Y

2.4音乐彩灯控制程序代码

音乐播放源程序：（采用定时器T0，定时器方式1）

ORG 000H

LJMP START

ORG 000BH

AJMP CONT

ORG 0100H

START: MOV SP, #50H

MOV TH0, #0DBH

MOV TL0, #0FFH

MOV TMOD, #01H

MOV IE, #82H

MUSIC0: MOV DPTR,#DAT ；表首地址送DPTR MOV 20H,#00H ；中断计数单元清零

MUSIC1: CLR A

MOVC A,@A+DPTR ；查表取音阶常数

JZ END0 ；是结束符？

CJNE A,#0FFH,MUSIC5 ；是休止符？

LJMP MUSIC3 ；产生100MS停顿

MUSIC5: NOP

MOV R6,A ；音阶常数送R6

INC DPTR ；DPTR+1

MOV A, #0

MOVC A,@A+DPTR ；取节拍常数送R7

MOV R7, A

SETB TR0 ；启动定时器T0

MUSIC2: NOP

CPL P1.0 ；输出电平取反

MOV A, R6

MOV R3,A ；音阶常数送R3

LCALL DEL20

MOV A,R7 ；节拍常数送A

CJNE A,20H,MUSIC ；节拍时间到否？

MOV 20H,#00H ；为下一个音阶常数做准备

INC DPTR

LJMP MUSIC1

MUSIC3: NOP ；休止100MS

CLR TR0

MOV R2,#14H ；R2=20

MUSIC4: NOP

MOV R3,#250 ；R3=250

LCALL DEL20

DJNZ R2, MUSIC4

INC DPTR ；为取下一个音阶常数准备

LJMP MUSIC1

END0: MOV R2,#200 ；歌曲结束，延时1秒后继续

MUSIC6：MOV R3, #250

LCALL DEL20

DJNZ R2, MUSIC6

LJMP MUSIC0

DEL: MOV R4, #05H

DEL4: NOP

DJNZ R4, DEL4

DJNZ R3, DEL

RET

CONT: INC 20H ；计数单元内容加1

MOV TH0,#0DBH ；重新送100MS定时初值

MOV TL0, #0FFH

RETI

DAT: DB 18H,30H,1CH,10H,20H,40H,1CH,10H ；《八月桂花遍地开》的谱表

DB 18H,10H,20H,10H,1CH,10H,18H,40H

DB 1CH,20H,20H,20H,1CH,20H,18H,20H

DB 20H,80H,0FFH,20H,30H,1CH,10H,18H

DB 20H,15H,20H,1CH,20H,20H,20H,26H

DB 40H,20H,20H,2BH,20H,26H,20H,20H

DB 20H,30H,80H,0FFH,20H,20H,1CH,10H

DB 18H,10H,20H,20H,26H,20H,2BH,20H

DB 30H,20H,2BH,40H,20H,20H,1CH,10H

DB 18H,10H,20H,20H,26H,20H ,2BH,20H

DB 30H,20H,2BH,40H,20H,30H,1CH,10H

DB 18H,20H,15H,20H,1CH,20H,20H,20H

DB 26H,40H,20H,20H,2BH,20H,26H,20H

DB 20H,20H,30H,80H,20H,30H,1CH,10H

DB 20H,10H,1CH,10H,20H,20H,26H,20H

DB 2BH,20H,30H,20H,2BH,40H,20H,15H

DB 1FH,05H,20H,10H,1CH,10H,20H,20H DB 26H,20H,2BH,20H,30H,20H,2BH,40H, DB 20H,30H,1CH,10H,18H,20H,15H,20H DB 1CH,20H,20H,20H,26H,40H,20H,20H DB 2BH,20H,26H,20H,20H,20H,30H,30H DB 20H,30H,1CH,10H,18H,40H,1CH,20H DB 20H,20H,26H,40H,13H,60H,18H,20H DB 15H,40H,13H,40H,18H,80H,00H

END

时钟控制部分源程序：

ORG 00H

JMP START

ORG 0BH

JMP TIM0

START：MOV 28H, #00

MOV 2AH, #12H

MOV 2BH, #00

MOV 2CH, #00

MOV TMOD, #00000001BH

MOV TH0, #> (65536-4000)

MOV TL0, #< (65536-4000)

MOV IE, #10000010BH

MOV R4, #250

SETB TR0

LOOP: JB P0.0, N2

CALL DELAY

MOV A, 2CH

ADD A, #01H

DA A

MOV 2CH, A

CJNE A, #60H, N1

MOV 2CH, #00H

N1: JNB P0.0, $

CALL DELAY

N2: JB P0.1, N4

CALL DELAY

MOV A, 2BH

ADD A, #01H

DA A

MOV 2BH, A

CJNE A, #60H, N3

MOV 2BH, #00H N3: JNB P0.1, $

CALL DELAY

N4: JB P0.2, LOOP

CALL DELAY

MOV A, 2AH

ADD A, #01H

DA A

MOV 2AH, A

CJNE A, #24H, N5

MOV 2AH, #00

N5: JNB P0.2, $

CAL DELAY

JMP LOOP

TIM0: MOV TH0, #> (65536-4000) MOV TL0,#<（65536-4000）

PUSH A

PUSH PSW

DJNZ R4, X2

MOV R4, #250

CALL CLOCK

CALL DISP

X2: CALL SCAN

POP PSW

POP A

RETI

SCAN: MOV R0, #28H

INC @R0

CJNE@R0,#6,X3

MOV@R0,#0

X3: MOV A,@R0

MOV R1, A

MOV A,@R0

SWAP A

ORL A,@R1

MOV P1, A

RET

CLOCK：MOV A, 2CH

ADD A, #1

DA A

MOV 2CH, A

CJNE A, #60H, X4

MOV 2CH, #00

MOV A, 2BH

ADD A, #1

DA A

MOV 2BH, A

CJNE A, #60H, X4

MOV 2BH, #00

MOV A, 2AH

ADD A, #1

DA A

MOV 2AH, A

CJNE A, #24H, X4

X4: RET DISP: MOV R1, #20H

MOV A, 2CH

MOV B, #10H

DIV AB

MOV @R1, B

INC R1

MOV @R1, A

INC R1

MOV A, 2BH

MOV B, #10H

DIV AB

MOV @R1, B

INC R1

MOV @R1, A

INC R1

MOV A, 2AH

MOV B, #10H

DIV AB

MOV @R1, B

INC R1

MOV @R1, A

RET

D1: MOV R7, #248

DJNZ R7, $

DJNZ R6, D1

RET END

2.5硬件系统设计

单片机选择AT89C51,由于AT89C51是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，内含4k bytes的可反复擦鞋的制度程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS—51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元，内置功能强大的微型计算机AT89C51提供了高性价比的解决方案。其内部有足够本系统对存

储器的要求，不用外扩。

输出控制：此部分的放大电路简单容易实现。本设计中采用了一个小功率PNP型管9012，利用“分压偏置式工作点稳定直流通路”，达到了对静态工作点的稳定。分压电阻分别选择1K和5.5K。扬声器一端接+5V电压，一端接晶体管的发射极。由P3.0 输出预定的方波，加到晶体管进行放大，再输出到扬声器，

很好的实现了频率、声音的转换。电路如下：

2.6方案优缺点

优点：采用单片机编程来实现控制音乐彩灯，制作过程简单，工作量小，控制功能强大，且单片机以其体积小、价格低、编程灵活等特点在这一领域独领风骚。

缺点：设计时编程技术难度高，烧录芯片时条件欠缺，单片机应用时不方便。

介绍一种音乐彩灯同步控制器的组成、工作原理、软件设计以及所具有的功能。比较详细地论述了音乐乐谱数字化编码的方法，如何通过软件设计，用音乐乐谱编码数据控制扬声器，使其发出与乐谱一致的音乐声

基于C8051F单片机的移动式音乐喷泉设计

2009-07-07 13:40:06 作者：高绍坤1，秦雷2，王秋生1 来源：电子技术应用浏览次数：509 网友评

论 0 条

摘要：音乐喷泉作为一种观赏性较高的艺术水景已经得到了越来越广泛的应用。论述了一个以C8051F单片机为核心的适于室内使用的小型移动式音乐喷泉控制系统，给出了单片机控制电路，水泵控制电路，彩灯控制电路及部分单片机I/O口初始化程序。喷泉水型随音乐的高低旋律发生变化，再辅以LED彩灯的亮灭，便于移动，实用性强，适宜家庭和室内观赏。

关键词： C8051F单片机；音乐喷泉；单片机控制

目前在公共场所喷泉一般只是将音乐和喷泉高低简单配合, 无法真正体现音乐的旋律、节奏；或者是采用了高成本复杂的控制系统，搭建复杂的外围电路实现功能；并且多数只能在现场观赏，不能进入家庭。本文介绍基于C8051F单片机控制的小型室内移动式音乐喷泉。它使用了较少的外围器件和较为简单的电路设计，成本低、体积小、水型变换多样，实用性强，适合室内观赏。

1 系统设计

本系统采集音乐信号，根据音乐信号的强弱来控制水泵电机的转速以及LED彩灯的亮灭。系统的总体结构如图1所示，由音乐输入部分、音响放大部分、单片机控制部分和输出控制部分组成。C8051F单片机作为系统的主芯片，一方面采集音乐信号，另一方面依据采集到的音乐信号的强弱输出延时不等的矩形波来控制可控硅的导通时间，进而控制水泵电机的转速，从而达到控制喷水高度的目的。彩灯的亮灭也由单片机依据音乐采样值的大小来控制。

2 系统硬件设计

硬件系统由单片机电路、音频电路、水泵控制电路、彩灯控制电路、电源电路等组成。

2.1 单片机电路

单片机要采集音乐信号，并据此调节I/O口的输出来控制水泵和彩灯。主芯片选用C80 51F系列单片机中的C8051F310。C8051F系列单片机是集成的混合信号片上系统SoC，它具有与MCS-51内核及指令集完全兼容的微控制器。除了具有标准8051的数字外设部件之外，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件，包括模拟多路选择器、可编程增益放大器、ADC、DAC、电压比较器、电压基准、温度传感器等等。这样不仅可以简化单片机的外围电路，而且处理速度和灵活度都大大增强，并且具有片内调试电路，通过10针的JTAG接口可以进行非侵入式、全速的在系统调试，设计调试周期短。所选的C8051F310内部集成了一个10位ADC，两个模拟比较器，4个通用16位计数器/定时器，1个可编程精密内部振荡器，32脚LQFP封装，2.7V～3.6V供电电压。

C8051F310的最小系统电路如图2所示。包括复位和晶振，JTAG程序下载和调试端口，AS1117供电芯片，把单片机的I/O口都用插针转接出来以便于设计和调试。

2.2 音频电路

音频电路由音响放大器和音乐预处理电路两部分组成。音响放大电路将音乐外放，包括两级放大和一级功放。音乐预处理电路是将音频信号经由放大滤波输入到单片机供片内AD 采集。整个系统采用单电源5V供电，选用可以使用单电源供电的运算放大器LM324。功放由4V～12V供电，功率由可达1.25W的LM386完成，可以推动喇叭达到扬声器的作用。信号经音频电路初步处理后送入单片机内部AD，由定时器控制以8k采样率采集音乐信号。

2.3 水泵控制电路

本系统采用可控硅调相的方法控制喷泉水泵的转速。电路如图3所示，由单片机的I/O 口输出矩形波，通过光耦控制可控硅的导通角，进而控制水泵电机的转速，调整喷泉的输出高度。选用单相可控硅BT169控制220V的双向交流电。交流通过二极管1N4007(耐压值10 00V)组成的整流桥后变为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。

采用这种方法关键是要保证矩形波与100Hz脉动直流保持同相，由AD采样的结果决定100Hz脉动直流的每一个周期有多长时间是导通的。所以将100Hz脉动直流分压后作为单片机内部比较器的一个输入端，另一个输入端接一个由5V分来的固定电压(本系统使用了0.5 V)，当比较器的输出结果发生变化时，由定时器定一段时间(本系统定为100Hz脉动直流由0.5V下降到0V的时间)，这样就找到了每个周期的起点，然后再根据AD采样的结果决定不等的延时来输出矩形波导通可控硅。AD采样结果大，每个周期的延时短，可控硅导通的时间长，水泵电机转速快，反之亦然。

2.4 彩灯控制电路

彩灯是为了渲染色彩增强节奏感而设计的。电路如图4所示，使用高亮LED，有红绿蓝白黄五种颜色，设计成内外环绕的三圈，每圈六个灯，颜色搭配得当。每圈的灯并联占用一个I/O口，用三极管8050放大提供足够的电流驱动，依据音乐采样值大小决定点亮的灯的圈数。

3 系统软件设计

在硬件上本系统使用了单片机内部的AD、比较器、定时器、中断等资源，故软件编程就包含这几个方面的设置和使用。定时器T0控制AD的采样速率。定时器T1在比较器的下降沿中断中被启动，延时一段时间，找到100Hz脉动直流每个周期的起点。定时器T2在定时器T1的中断中被启动，依据不同的AD采样值延时不等的时间，在T2的中断程序中输出矩形波启动可控硅。单片机的I/O口采用交叉开关配置,用端口输入方式寄存器（PnMDIN）选择所有端口引脚的输入方式（模拟或数字，复位后为数字输入方式），用端口输出方式寄存器(PnMDOUT)选择所有端口引脚的输出方式（漏极开路或推挽，复位后为漏极开路输出方式），被配置为模拟输入的端口要用端口跳过寄存器（PnSKIP）选择为被交叉开关跳过。I /O口初始化程序如下：

XBR1=0x40； //交叉开关使能

P0MDOUT=0x10 | P0MDOUT；//P0.4为推挽输出，

//作为矩形波输出口

P1MDIN=0xfb & P1MDIN；//P1.2为模拟输入，

//作为音乐输入口

P1SKIP=0x04 | P1SKIP；// P1.2被交叉开关跳过

AMX0P=0x02；//设置P1.2为AD输入通道

AMX0N=0xff；

P1MDIN=0xde & P1MDIN；//P1.0，P1.5为比较器模拟输入

P1SKIP=0x21 | P1SKIP；//P1.0，P1.5被交叉开关跳过

CPT0MX=0x10； //选择P1.0为比较器正输入，

//P1.5为比较器负输入

4 设计结果

设计的音乐喷泉LED彩灯经过热缩管的绝缘处理后用导线缠绕在塑料软管上，然后再固定在盆内。围绕塑料软管开几个小孔，再安装塑料插头作为喷水装置。可以用电脑或者mp3作为音源，喷泉高低和彩灯随着音乐的启停节奏发生变化。系统的主要控制电路被安装在盒子里放置于旁边，注意绝缘，安全用电。

设计的喷泉控制系统基于C8051F单片机，采用了音频放大，可控硅控制等简洁的外围电路，经过焊接、组装、调试后，可以很好实现控制功能，具有很强的实用性，尤其是具有体积小、易移动、适合家庭和室内使用的特点。本方案也可以在功能上加以扩展，如加上对乐曲的频域分析，结合频域特点控制水泵；还可以制作雾化器来渲染效果等。

基于89c51单片机控制的LED音乐彩灯控制器的设计说明

基于89c51单片机控制的LED音乐彩灯控制器的设计 随着人们对房屋的装饰需要彩灯，在许多城市可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的 灯光色彩，便宜的造价以及简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建础物已经成为一种时尚。但目前市场上各种各样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现， 电路结构复杂、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性…… 本方案提出一种基于8951 单片机的彩灯控制方案，实现对LED 彩灯的控制。本方案以8951单片机作为主控核心，在主控模块上设有3个按键和8个LED显示灯，根据需要可以 编写若干种亮灯模式，利用其部定时器TO实现一个基本单位时间为1ms的定时中断，根据 各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。与普通LED彩灯相比，具有体积小、价格低、功耗低等优点。 2 系统功能 LED彩灯用软件控制硬件的方式来控制彩灯闪烁，即彩灯控制器和管LED模块。彩灯采 用8951提供+ 5V电压工作，经过电源变换，输出直流工作电压，一方面为管LED模块提供 + 5V工作电源，另一方面为主控模块单片机系统彩灯控制器提供5V工作电源。整个系统工 作由软件程序控制运行，根据需要用户可以在LED彩灯工作时通过主控模块上的按键来设定亮灯时间和灯光闪动频率。 上电后系统经过初始化，查询是否有功能切换键按下：有，则进入设定模式状态；无，则进入默认工作状态。在设定模式状态下，可以根据个人爱好及不同场合的需要来指定调用哪种模式，并且可以改变每种模式的时间T1、频率F1参数，在工作状态下，LED彩灯控制器按照程序设定好的若干亮灯花样模式程序顺序调用往下走，开始工作，依次8个等亮完为 一个亮灯周期，然后再回主循环继续工作，同样如果想进入其它设定模式状态，只需按下功能切换键即可。整个3 种亮灯模式时间可以看作一个大周期T, 对于每一个模式编写一个独立工作子程序，其中设定了从左到右点亮LED,从右到左点亮LED,还有自己定义的LED点 亮方式。 因此在LED彩灯上电工作后，可以方便地通过主控模块上的显示器指定LED彩灯当前 工作模块，工作时间Ti ，频率Fi 等实时参数。若实际应用需要根据不同场合和时间来改变彩灯闪亮效果，可以通过主控模块上的按键来设定LED不同的闪烁频率Fi和亮灯时间Ti , 以便符合实际需要。此外如果对某一种模式感兴趣需要仔细观看该种亮灯模式, 可以让程序 循环。 硬件设计 LED彩灯系统包括，即LED彩灯控制器（8951主控模块），LED彩灯在8951外部接一个震荡时钟频率。用8951的控制器，具有按键、显示等功能，并利用8951的P0 口的8个输 出端上面焊有8个LED彩灯，使用彩灯在软件的控制下工作。 主控模块电路设计 主控模块电路如图1所示。主控模块主要设计器件有89C51, 8个LED显示器，3个开 关按键，1个稳压器（5V电压），1个外部晶振振荡器信号输出驱动，4个电阻。通过软件设 计，使单片机P0 口作为三色LED驱动信号输出口及移位时钟CLOCK!号，8951的P0为LED 的输出口。 软件设计 LED彩灯控制器最大特点在于所有亮灯模式均由软件控制完成。系统中软件可以分为主 程序和中断服务子程序。上电后在按键控制灯的闪烁方式, 通过软件来控制循环, 以一个单位实际1ms的TO定时为中断服务子程序。在这个1ms的TO定时基础上，可以根据需要来确定各种模式工作时间Ti，以及确定在各种亮灯点亮和熄灭各种状态LED灯等。整个系统软 件由程序、各种模式子程序、1ms中断服务子程序、调用循环程序组成。利用TO定时器作

单片机实现对音乐流水灯的控制

单片机实现对音乐流水灯的控制 摘要：自上世纪70年代以来，单片机作为一种集成电路芯片，其发展越来越完善，性能越来越优越，而且单片机的应用不断深入国民经济和人们生活的各个领域，给人们的生活带来了极大方便，满足了人们越来越高的生活需求。本文就是研究单片机在娱乐场所的应用，通过感应音乐声音的强度去控制流水灯流动的节奏。这一研究对改善娱乐场所的活跃气氛有较大的意义。该电路分3个部分，即数据采集部分，单片机处理部分，驱动电路部分。 关键词：数据采集;数据处理;流水灯;单片机;控制 The single a computer realizes to the control of the music flowing running water light Abstract：Since the 70's of last century, the single a machine is used as a kind of integrated circuit an each realm for, its development more and more perfectly, function more coming roughly superiorly, and single an application of machine continuously going deep into national economy with people living, the life for people brought biggest convenient, satisfied the more and more high life in people need. This text be strength that research that rhythm the single a machine is amusing the amenity applied, pass to respond the music voice to control the flowing water light flow. This a research to improve amusement amenity active atmosphere contain bigger meaning. That electric circuit divides 3 parts, namely the data collects part, the single a machine handles part, color light control part. Key word：data collecting system;data handle;flowing water light;single computer;control 1 引言 声音传感器输出的是声音模拟信号，信号电压的大小反映声音的强弱，整个设计的思想就是用这个信号去控制流水灯的闪烁。由于输入信号是模拟信号，而单片机所能处理的是只能是数字信号，所以这里要用到一个A/D转换器，去将模拟信号转换为数字信号，本文中采用的是8位高速A/D转换器TLC5510。8位数字信号输入单片机AT89C51后按大小被程序分为4组，分别控制输出4个不同的延时去控制流水的流动速度。 2 电路功能原理 图1 电路功能原理图 本文所要实现的是将娱乐场所的流水彩灯去适应音乐声强的大小，即根据声音的大小改变流水灯的流水快慢，节奏。要实现这一功能需要一些硬件。图1是其功能原理图。首先，要将声音信号转换成为电信号，这里需要一个声音传感器。从传感器出来是一个模拟信号，而信号最终要通过单片机系统去处理，一般单片机只能识别数字信号，所以信号处理前必须将模拟信号转换为数字信号。这里需要一个A/D转换器。数据经过单片机的处理，去控制16支灯，如果直接用引脚控制的话需要16根数据线，而输出数据是八位的数字信号，这里造成数据线的不足。为了解决这一问题，还引入了可编程并行接

音乐彩灯控制器课程设计

1. 引言 音乐彩灯控制器是用音乐信号控制多组颜色的灯泡,利用其亮度变化来反映音乐信号，一种将听信号转化为视信号的装置。该控制器具有渲染气氛的作用,增强人们欣赏能力。 2 设计任务与要求： 2.1任务： 1. 设计一种组合式彩灯控制电路，该电路由不同控制方法的彩灯所组成， 采用不同颜色的发光二极管作课题。 2.第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样。 3.第二按音律的强弱（信号幅度大小）控制彩灯。强音时，灯的亮度加大， 且被点亮的数目增多。 4.第三路按音调高低（信号频率高低）控制彩灯。低音时，某一部分灯点 亮；高音时，另一部分点亮。 2.2要求： 1、综合运用电子技术课程中所学的理论知识完成课程设计。 2、通过查阅手册和文献资料，提高独立分析和解决实际问题的能力。 3、熟悉常用电子器件的类型和特征，并掌握合理选用的原则。 4、学会电子电路的安装与调试技能。 5、进一步熟悉电子仪器的正确使用。 3 设计思路： 根据课题要求，可将控制器分为三部分来实现： （1）由于音乐的节奏是具有一定时间间隔的节拍脉冲信号。因此，可采用计数、译码驱动电路构成节拍脉冲信号发生器，使相应的彩灯按节奏点亮和熄灭。（2）将声音信号变成电信号，经过放大、整流滤波，来点亮彩灯，以实现声音信号强弱的控制。 （3）采用高、低通有源滤波电路来实现高、低音对彩灯的控制。 4 设计原理：

如图2.1所示，控制器包括声、电转换和放大电路、时钟脉冲发生器、记数电路和控制电路等。它控制四路彩灯伴随乐曲而闪烁发光。 拾音话筒控制MIC将乐曲声响转变为电信号，经VT1~VT4加至四路模拟开关IC3（CD4066）。555和RP1、R1、R2、D1、C1等组成无稳态多谐振荡器 t(通)=0.693（RP1+R1）C1 t（放）=0.693R2C1 T=0.693（RP1+R1+R2）C1 图示参数的振荡周期T在0.5~5秒范围内变化。555的3脚输出加至IC2作为CP脉冲.IC2采用CMOS型十进制计数器/脉冲分配器CD4017，在时钟CP作用下，Q0（3脚），Q1（2脚），Q2（4脚），Q3（7脚），Q4（10脚）相继出现高电平脉冲，而Q4加至复位端R（15脚），使电路成为一个环形计数电路。Q0~Q3的初期依次将CD4066四模拟开关选通，使乐曲信号依次加至VT5，VT6，VT7，VT8，并依次导通，SCR1~SCR4依次触发导通，彩灯插座依次有电，彩灯顺序点亮，随着悠扬的音乐，彩灯闪烁生辉。 图2.1 音乐彩灯控制电路

单片机音乐控制流水灯

摘要 本设计是一种基于AT89C51单片机音乐控制彩灯的方案，实现单片机演奏音乐，并且对LED彩灯随音符频率的不同而闪烁发光。本方案以AT89C51单片机作为主控核心，利用三极管和蜂鸣器，通过三极管放大电流使用蜂鸣器播放音乐，利用编程实现亮灯循环模式，在有8个LED彩灯,根据用户需求可以编写若干种亮灯模式.例如左右闪烁，隔几个亮灭，蜂鸣器可以根据用户需求改写编程播放各种音乐。本方案具有设计简单、体积小、元器件少、电路结构简单等优点。该设计方案设计及其简单，典型的89c51单片机，亮灯模式多，播放各种类型的音乐，具有体积小、价格低、低能耗等优点。在美丽的都市夜晚，彩灯的循环亮灭，播放动人的音乐，衬托出美丽的氛围，音乐彩灯具有更广阔的发展天地。 关键字：AT89C51 LED彩灯音乐 Abstract This design is a musical based on AT89C51 microcontroller control program Lantern，realize MCU playing music，And the LED lights on the frequency of different notes with the light flashing。The program for AT89C51 microcontroller as the control center, use of transistor and buzzer, the current through the transistor amplification using the buzzer to play music,Using programming lighting cycle mode, with 8 LED Lantern, according to user needs to write some kind of switch-mode. For example, flashing around, every few light off, the buzzer can be adapted according to user requirements play a variety of music programming . The program is simple in design, small size, less components, and simple circuit structure. The design and simple design, the typical 89c51 microcontroller, a switch-mode and more, playing all types of music, has a small size, low price and low power consumption and so on. In the beautiful city at night, lanterns light off cycle, play beautiful music, brings out the beautiful atmosphere，music Carnival with the development of a broader world.

音乐彩灯控制器(完整版)

摘要 电力电子技术产业作为当代高新技术尤其是信息技术产业与传统产业的接口，在国民经济中扮演着越来越重要的角色。此设计论述了彩灯的总体控制，彩灯将会随着音乐的节奏闪亮，大大的改善了人们的娱乐环境，人们将在音乐和灯光当中消除工作一天的疲惫，并且彩灯的控制不需要人为的操作控制，将会完全自动的运行，使人们感受到了娱乐场所的智能化，人性化。此设计采用了平时常用的集成电路，包括时钟电路、阶梯波电路、滤波器等等，将会很清晰的呈现出它的工作原理，它是电子技术的实例应用。关键词：电子技术音乐彩灯集成电路。II Abstract As the joint between the present hi-Tech industry especially the informationtechnology industry and tradition industry, power electronics industry has been playing amore and more important role in the country economy. Although this industry in Chinahas made some progress through developing more than 30 years, compared with thedeveloped countries the gap is still quite big. This industry can"t meet the demands of thecountry economy development in china. Constituting a series of systemic and scientificdeveloping strategy to speed this industry is the purpose of this paper. The importanteffects of this industry on country economy are discussed, the shaping and developingcondition of this industry is analyzed, and the advantages and disadvantages of thisindustry in China are pointed in this paper. On the basis of referring the advancedexperience of developed countries. keyword: electronic technique music illumination unicircuit

用单片机控制的LED流水灯

用单片机控制的LED流水灯 设计报告 专业： 电子信息工程（自动化方向）班级：09级 姓名： 1.引言 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文用AT89C51单片机自制了一款简易的流水灯，重点介绍了其软件编程方法。 2.硬件组成 按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有 4."25～ 5."50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。 其具体硬件组成如图1所示。

图1流水灯硬件原理图 从原理图中可以看出，如果要让接在P 1."0口的LED1亮起来，那么只要把P 1."0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P 1."0口的LED1熄灭，就要把P 1."0口的电平变为高电平；同理，接在P 1."1～P 1."7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED 1。"因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。 3.软件编程 单片机的应用系统由硬件和软件组成，上述硬件原理图搭建完成上电之后，我们还不能看到流水灯循环点亮的现象，我们还需要告诉单片机怎么来进行工作，即编写程序控制单片机管脚电平的高低变化，来实现发光二极管的一亮一灭。软件编程是单片机应用系统中的一个重要的组成部分，是单片机学习的重点和难点。下面我们以最简单的流水灯控制功能即实现8个LED灯的循环点亮，来介绍实现流水灯控制的几种软件编程方法。 3.1位控法 这是一种比较笨但又最易理解的方法，采用顺序程序结构，用位指令控制P1口的每一个位输出高低电平，从而来控制相应LED灯的亮灭。程序如下： ORG00H；单片机上电后从00H地址执行 AJMPSTART；跳转到主程序存放地址处

基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计

基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计

基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计 摘要 随着人类社会的发展，人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。小小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆，提高人们的精神文化享受。传统音乐盒多是机械型的，体积笨重，发音单调，不能实现批量生产。本文设计的音乐盒是以AT89C51单片机为核心元件的电子式音乐盒，体积小，重量轻，能演奏音乐，功能多，外观效果多彩，配有彩灯,使用方便，本音乐盒有三个按键，key1控制彩灯，key2控制音乐，key3为总开关，可同时关闭音乐与彩灯。具有一定的商业价值。 关键字：AT89C51；音乐盒；按键；彩灯

Abstract Along with the development of human society, people of vision, hearing things put forward higher request. Small music box can bring good memories and improve people's spiritual culture. Traditional music box is heavy mechanical type, size, pronunciation and drab, cannot achieve batch production. Music box designed in this paper based on AT89C51 microcontroller as the core element of electronic music box, small size, light weight, can play music, multi-function, appearance and colorful, with a lantern,easy to use. The music box with three buttons , The key1 control Lantern, key2 control music, key3 total switch can turn off the music and lanterns. Have some commercial value. Keywords: AT89C51, music boxes, buttons, Lantern

音乐彩灯控制器设计-课程设计(1)

课程设计说明书题目:音乐彩灯控制器 院（部）：理学院 专业班级：应用物理14-1 学号： 2014305070 学生姓名：王伟洲 指导教师：李学超

安徽理工大学课程设计（论文）任务书理学院（部）物理系

前言 随着现在社会的发展，人们生活水平的提高，人们对娱乐环境的要求越来越高，娱乐环境中的灯光控制，成了一个重要的部分。为此，特意设计了关于音乐彩灯的控制。本设计要求将输入音乐信号分为高,中,低三个频段,并且分别控制三种颜色的彩灯.每组彩灯的亮度随各自输入音乐信号大小分为八个等级.输入信号最大时,彩灯最亮.当输入信号的幅度小于10mv时,要求彩灯全亮。

第一部分:实验原理部分 (一).设计框图及电路系统概述 设计框图： 电路系统概述： 1．声音信号要分为三个频段，所以第一步要通过滤波器进行滤波，将音频信号按要求分为三个频段。 2．经过放大器把毫伏级的声音信号放大为与比较信号可比的信号。由于直流信号才可比较，所以在进入比较器前先进行整流。 3．同步脉冲通过简易的数模转换产生阶梯波，放大后的信号与其比较产生高低电平，再和同步脉冲相与产生个数不同的脉冲去触发三极管，由触发脉冲的个数决定彩灯的亮度。 4．如果音乐信号小于10mV，用比较器产生高电平使或门的输出总为高电平，产生的高电平与1HZ的脉冲信号进行与，从而使灯亮暗闪烁。 (二).实验电路结构与分块电路原理 由本实验设计要求可将试验电路基本分为七个组成部分,即 1．电压转换部分 2．语音信号的输入部分 3．基本信号的放大部分 4，滤波选频部分（核心） 5．幅度控制部分 6 .输出显示部分 7．10毫伏比较扩展部分 第三部分:各单元电路的设计方案及原理说明 下面分别从以上几个分块电路说明该彩灯控制器的设计原理与过程. 1.电源电路： 由于实验给出电源为220V交流电，而实验所需芯片的工作电压大致在5－12V，故需要首先设计一个电压转换部分，将220V的交流电转换成5V，12V，相当于一个直流稳压源，以供数字和模拟芯片正常工作。其转换电路如下所示：

基于单片机的音乐彩灯控制器的设计(开题报告)

内江师范学院毕业论文 开题报告 论文题目：基于单片机音乐彩灯控制器的设计 学生姓名XX指导教师 XXX 二级学院工程学院专业名称电子信息工程班级09级2班学号 XXXX XXX年9 月9 日

毕业论文（设计）开题报告 论文题目基于单片机的音乐彩灯控制器的设计 一、选题的背景与意义（本研究的现状综述、理论价值与实际意义） 音乐彩灯是一种被普遍用于娱乐、酒店、饭店酒吧的一种电路装置，我们能在很多场合看到音乐彩灯的应用。 背景：在当今这个社会，音乐彩灯的发展非常广泛，各种娱乐场所，酒店，广场等都采用了彩灯烘托环境的美好。而音乐彩灯能在音乐的节奏下闪耀，更能给客人以全新的感觉。随着电子技术的发展，音乐彩灯有很高的发展前景。 意义：1、相比传统的中小规模集成电路和计算机控制，采用单片机来设计彩灯控制器具有体积小、功耗低、可靠性高、调节灵活等优点。 2、基于单片机的音乐彩灯的控制器有较强的抗干扰能力、低污染、低环境影响、不影响人体且适应性广等优点。对本课题的研究与设计，还能进一步提高自己的电路设计水平，深入对单片机的理解和应用； 二、研究的主要内容和预期目标（研究的框架，要求列到一级提纲） 研究的主要内容： 音乐彩灯控制器主要要求将音乐分成四个不同的频段，将彩灯分为四组，各组彩灯颜色不同，每组彩灯包含两个颜色相同的彩灯。彩灯和音乐的同步控制，用软硬件结合的方法来实现。设计采用AT89S52单片机作为主控芯片，通过3个按键进行数据的输入，编程控制单片机进行音乐播放和彩灯闪烁，并通过小喇叭输出声音，通过LED彩灯和12864液晶屏输出显示。通过软件来控制音乐频率以及发光二级管该亮哪组，亮几盏。在控制彩灯的同时去控制扬声，这样能较好的达到音乐与彩灯的同步控制。 研究的框架： 1 系统的总体设计 2 系统的硬件设计 3 系统的软件设计 4 实验调试 5 设计心得 6 参考文献 7 致谢

音乐节奏彩灯控制器设计

音乐节奏彩灯控制器设计 本设计彩灯伴随音乐的节奏、大小、音调而变化的彩灯控制器。使彩灯在艺术上有了很大的提高，本文的主要内容有以下几点： 1、设计音乐信号放大电路。 2、555时基电路构成单稳态实现音乐大小控制彩灯。 3、555时基电路构成多谐电路实现音乐节奏控制彩灯。 4、设计滤波电路，实现音乐的音调控制彩灯。 第1章绪论 随着科学的发展，人们生活水平的提高，人们不满足于吃饱穿暖，而要有更高的精神享受。不论是思想，还是视觉，人们都在追求更高的美。特别使在视觉方面，人们不满足于一种光，彩灯的诞生让人们是视觉对美有了更深的认识。但现在市面上的音乐彩灯只是按照一定的方式闪烁，让人们感觉到十分的粗糙无味，更没有声音那样用震撼力，音乐彩灯的出现让我们既有了听觉上的享受，更有了精神上的享受。但现在市面上的音乐彩灯只是按照音乐的一种方式闪烁，和音乐没多大关系，根本不能称为音乐彩灯。 本设计是一个音乐彩灯控制器，使其实用于家庭、商场、橱窗、舞厅、咖啡厅、公共广场等场所的摆设、装饰、广告、环境净化与美化，本电路的最大优点是可以实现音乐以三种方式控制彩灯的闪亮。实现了音乐大小、节奏、音调的控制。 设计任务与要求 （1）设计一个音乐声响与彩灯灯光相互组合的彩灯控制电路。 （2）有三路不同控制方法的彩灯，用不同颜色的LED表示。 （3）第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样。 （4）第二路按音乐大小（信号幅度大小）控制彩灯，音量大时，彩灯亮度加大，反之亦然。 （5）第三路按因调高低（信号频率高低）控制彩。

第2章音乐大小控制彩灯 2.1系统设计思路 音频在电信号中表现为多个正弦波叠加而形成。音乐的大小就表现为是演唱者的声音的强弱起伏，它在音频信号中表现为正弦波的波峰和波谷，所以在他达到波峰时说明他的音量大。在波谷是音量就小，所就需要一个触发电路使他在音量大的时候就彩灯发光，音量小的时候灯灭。综合考虑：选择了NE555够成的单稳态电路，由于单稳态电路是低电平触发所以还需要一个反相放大器。 音乐的节奏往往是由乐队的鼓点来体现，实质上是具有一定时间间隔的脉冲信号。根据设计要求，彩灯要随着节奏闪亮，需要一个触发电路来检测脉冲信号并产生计数脉冲。根据要求选择了NE555构成的无稳态触发器，由于触发器的触发电压比音频信号的高就还需要一个放大电路，有触发信号后就还需要计数器和译码器来使彩灯闪亮。 音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降；对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升，所以应用滤波器滤出高频、低频。以方便驱动彩灯发光。 图2-1 总体框图 信号源经放大器放大后输出分别送往：（1）单稳态触发器，输出脉冲信号通过驱动电路来驱使彩灯发光；（2）多谐振荡器脉冲输出到计数器，计数脉冲通过计数和译码驱使彩灯发光；（3）送往高低通电路，取出所需要频段信号后驱动彩

声控音乐彩灯课程设计报告

设计题目：声控音乐彩灯 专业电气工程学院 班级 1008班 学号 10291246 学生姓名乔茜 指导教师叶晶晶 提交时间2012年6月29日

目录 一、概述 (2) 1.1目的 (2) 1.2课程设计的组成部分 (2) 二、总结 (5) 3.1课程设计进行过程及步骤 (5) 3.2所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的........ 错误！未定义书签。 3.3体会收获及建议 (7)

一、概述 1.1目的 我们都知道，人发出的声音信号中的电压信号是及其微弱的，只是在毫伏级别，而其频率信号一般在几十到几百赫兹，我们希望用声音信号来控制信号灯闪烁的频率，从而可以让大家直观得看到自己说话声音“音符”，如果加上音乐，那么彩灯便会随着音乐的跳动而闪烁出不同的频率。为了实现上述功能，我们首先要将微弱的声音信号放大，然后将声音信号进行降频，降到可以被肉眼分辨出的频率。因此，此电路可以分为三部分：一、电压信号两级放大部分二、频率信号降频部分三、彩灯显示部分 1.2课程设计的组成部分 一：电压信号两级放大部分 这部分我们先用一个电容滤去直流部分，然后通过一个三极管将电压进行第一级放大，再次电容滤去直波，再通过一个三极管放大。经过两次放大后，电压被放大了100倍，这样就将毫伏级别的电压放大到了级别为伏的电压信号，为下一步降频做准备。 以下是第一部分的仿真：

二：频率信号降频部分 电路主要是四个集成芯片CD4017构成。CD4017是十进制计数器/分频器，其内部由计数器及分频器两部分组成，由译码输出现实对脉冲的分配，整个输出时序就是Q0、Q1、Q2、Q3···、Q9依次出现与时钟同步的高电平，宽电平等于时钟周期。 CD4017有3个输入端（MR、CP0和CP1）,MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时，其输出Q0为高电平，其余输出端（Q1～Q9)均为地电平.CP0和CP1是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号有CP0端输入，若要下降沿来计数，则信号由CP1端输入。 CD4017有10个输出端（Q0～Q9)和1个进位输出端CO。每输入10个计数脉冲，C0就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号，输出端依此变为高电平。 在C1中将11与15相接，即输入端14每输入9个信号时发生一次清零，达到降频的目的。C2中将C1送来的信号分配开，并分在10个端子上得到顺序正脉冲，以达到降频、分频的目的。 第一个芯片进行的是第一次分频，接下来的三个芯片是并联接入状态，其14与第一个的3相连，并利用3,4,10,5,9五个端口进行输出。 以下是第二部分的仿真部分：

2013：基于单片机的音乐喷泉设计开题报告

湖南工业大学本科毕业设计（论文）过程管理资料 本科毕业设计（论文）开题报告 31

题目：基于单片机的音乐喷泉设计 1.1单片机应用于控制系统的研究背景 早期时候，人们通过继电器来实现对系统的控制，成而形成了对系统的控制。在单片机出现后，单片机应用于小型或者是中小型控制系统已经成为了主流，随着科学技术和科学理论的不断创新和发展，单片机的控制理论不断成熟。单片机的发展能也逐渐朝着高集成、高速度、低功耗、低价格、大存储容量和强I/O 功能等方向发展。随着计算机档次的不断提高，功能的不断完善，单片机已越来越广泛地应用在各种领域的控制、自动化、智能化等方面。其中单片机也应用到了美化环境系统中，比如说彩灯显示，喷泉。 本次毕业设计我将以8位单片机AT89C51为主机，以及各先关的元器件，来完成对音乐喷泉控制系统设计。 1.2研究意义： 音乐喷泉是近几年来出现的喷泉水景与音乐欣赏相结合的产物，它的出现改变了喷泉艺术单调不变的局面。在音乐的伴随下喷泉的高度、灯光的色彩以及喷泉造型等随着音乐变化而变化，忽而气势磅礴，犹如万马齐奔，忽而悠然舒缓，犹如春风抚过杨柳，使观众陶醉于音乐与水型的完美结合中。目前，音乐喷泉出现了各种表现形式，比如大型广场喷泉、激光喷泉、水幕电影、超高喷泉、人工瀑布等。由于音乐喷泉作为一种独特的人工景观，具有很大的观赏价值，国内各大城市或在广场或在公园都有它的身影。可以说，音乐喷泉己经成为一种娱乐产业，具有很高的经济效益和社会效益。为了适应喷泉工程建设的需要，国内出现了众多的喷泉设备厂和喷泉设计专业公司。音乐喷泉作为一种独特的人工景观，获得了广大人民的喜爱，不仅使得人们在视觉上得到了享受，而且在音乐背景下，能够激励我们的心智。目前音乐喷泉已经成为一种娱乐产业，具有很高的经济效益和社会效益，研究和设计高水平的音乐喷泉控制技术是非常重要的 1.3音乐喷泉国内外发展形势 音乐喷泉是现代科技与艺术的综合，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，随着乐曲旋律和节奏的变化，各种不同的喷水花形相应的配合变换，在五彩绚丽的变幻灯光照耀下，构成一幅幅奇妙无比的景观、令人赏心悦目，叹为观止，在视听上获得极大的享受。音乐喷泉的起源于1930年，

音乐彩灯控制器.

摘要 本设计彩灯伴随音乐的节奏、大小、音调而变化的彩灯控制器。使彩灯在艺术上有了很大的提高，本文的主要内容有以下几点： 1、设计音乐信号放大电路。 2、555时基电路构成单稳态实现音乐大小控制彩灯。 3、555时基电路构成多谐电路实现音乐节奏控制彩灯。 4、设计滤波电路，实现音乐的音调控制彩灯。 关键字：555 时基电路、音乐大小、节奏、音调。

目录 第一章绪论 (1) 第二章音乐大小控制彩灯 (2) 2.1系统设计思路 (2) 2.2 音乐大小控制彩灯的工作原理 (3) 2.3音乐大小控制彩灯的电路设计 (3) 2.3.1 电源电路设计 (3) 2.3.3 放大电路设计 (4) 2.3.2 音乐大小控制彩灯的电路图的设计实现 (6) 第三章音乐节奏控制彩灯 (8) 3.1 音乐节奏控制彩灯的工作原理. (8) 3.2 音乐节奏控制彩灯的电路设计 (8) 3.2.1 音乐节奏控制彩灯的主要参数计算 (8) 3.2.2 音乐节奏控制彩灯总电路实现 (10) 第四章音调高低控制彩灯 (12) 4.1 音调高低控制彩灯的工作原理 (12) 4.2 音调高低控制彩灯的电路设计 (12) 4.2.1音调高低控制彩灯的主要参数计算 (12) 4.2.2 音调高低控制彩灯的电路图 (14) 第五章实物的制作和调试 (15) 总结 (19) 参考文献 (21) 附录 (22)

第1章绪论 第1章绪论 随着科学的发展，人们生活水平的提高，人们不满足于吃饱穿暖，而要有更高的精神享受。不论是思想，还是视觉，人们都在追求更高的美。特别是在视觉方面，人们不满足于一种光，彩灯的诞生让人们是视觉对美有了更深的认识。但现在市面上的音乐彩灯只是按照一定的方式闪烁，让人们感觉到十分的粗糙无味，更没有声音那样用震撼力，音乐彩灯的出现让我们既有了听觉上的享受，更有了精神上的享受。但现在市面上的音乐彩灯只是按照音乐的一种方式闪烁，和音乐没多大关系，根本不能称为音乐彩灯。 本设计是一个音乐彩灯控制器，使其实用于家庭、商场、橱窗、舞厅、咖啡厅、公共广场等场所的摆设、装饰、广告、环境净化与美化，本电路的最大优点是可以实现音乐以三种方式控制彩灯的闪亮。实现了音乐大小、节奏、音调的控制。 设计任务与要求 （1）设计一个音乐声响与彩灯灯光相互组合的彩灯控制电路。 （2）有三路不同控制方法的彩灯，用不同颜色的LED表示。 （3）第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样。 （4）第二路按音乐大小控制彩灯，音量大时，彩灯亮度加大，反之亦然。 （5）第三路按因调高低控制彩。

单片机音乐彩灯设计说明

艺术彩灯控制系统设计 一．概述 1．1 艺术彩灯的设计背景及意义 彩灯是人们日常生活中的一种装饰用品，它美观大方，尤其在节日期间，倍增节日气氛。它蕴涵着丰富的文化底蕴，被广泛地应用于各种店面的装饰。变换无穷的彩灯样式，给城市增添活力，吸引着人们的注意力，深受人民的喜爱。在日常生活中，人们还将彩灯摆放成各种图案，增添美感。随着电子技术的发展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展。科学技术更加贴近人们的生活，向着满足人们需求的方向发展。节日彩灯的设计与制作工艺也一步一步的走向成熟。 1.2 系统设计功能概述 本设计是以AT89C51单片机为基础的音乐彩灯控制方案，来实现对LED彩灯的控制。以AT89C51单片机作为主控核心，通过汇编语言来控制单片机按下“开始”按键，8个LED灯从上到下开始循环点亮，按下“上”按键，灯由上向下流动，按下“下”按键，灯由下向上流动，按下“停止”按键，所有灯为暗。 二．彩灯设计容简要： 2.1彩灯设计任务： 以单片机为核心，设计一个节日音乐彩灯控制器。 2.2彩灯设计要求： P1.2----开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。P1.3----停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。P1.4----上，按此键则灯由上向下流动。P1.5----下，按此键则灯由下向上流动。 2.3彩灯总体控制框图：

3.2 AT89C51单片机硬件结构： AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的单片机芯片，它采用静态CMOS 工艺制造8位微处理器，最高工作频率位24MHZ。AT89C5外形及引脚排列如图所示： 管脚说明： RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

音乐彩灯

题目音乐彩灯控制器 摘要:设计了一个由音乐声响控制彩灯灯光效果的控制电路.该彩灯控制器有两路,分别由不同颜色的LED组成;驻极体话筒拾取语音信号经过运放放大以及电容耦合,RC滤波后去控制后续电路.第一路通过一组电压比较器对输入的信号进行比较达到点亮不同数目的LED的目的;音量大,彩灯被点亮的数目增多,音量低,彩灯被点亮数目减少;第二路分别通过一个高通滤波器和低通滤波器达到按音调高低控制彩灯的目的.低音时,某一部分亮;高音时,另一部分灯点亮. 关键词:音乐声响，电压比较器，滤波器,彩灯控制 １.系统设计 １.１设计要求 设计一个由音乐声响控制彩灯灯光效果的控制电路．有两路彩灯，分别有若干个不同颜色的ＬＥＤ组成；第一路按音量大小控制；第二路按音调高低控制彩灯． ２. 单元电路设计 ２.１电源电路设计 本电路对电压的稳定性,输出电流能要求都不高,所以用普通的全波整流滤波电路供电,电路图1所示;可以输出0~~18V电压. (元器件:4只整流二极管为1N4001(50V/1A),滤波电容为1000uF电解电容和2只消除高频干扰的0.1μF瓷片电容,1片LM137,电阻R(100和220),1个滑动变阻器) 图1 2.2声音---电平转换电路和电压比较电路 由电压输出的放大了的声音信号经过一组设置了不同参考电压的电压比较器,就能用相应的不同电压去控制LED的亮灭.当电压大于10mV小于20mV时,L4亮,其它灭;当电压大于20mV小于30mV时,L4,L3亮,其它灭;依此类推…… 运放选用运放LM358AH，电路图如图2所示，取R2=1.0KΩ，R5=330KΩ， R1=510KΩ，R3=10Ω，C2=10μF

采用单片机编程来实现音乐彩灯的控制

采用单片机编程来实现音乐彩灯的控制 1引言 随着人们对房屋的装饰需要彩灯，在许多城市可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，便宜的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，。。 本方案提出了一种基于8051单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。本方案以8051单片机作为主控核心，在主控模块上设有3个按键和8个码LED显示灯，根据需要可以编写若干种亮灯模式，利用其内部定时器T0实现一个基本单位时间为1 ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。与普通LED彩灯相比，具有体积小、 价格低、低能耗等优点。 2系统功能 LED彩灯用软件控制硬件的方式来是彩灯闪烁，即彩灯控制器和管内LED板模块）。彩灯采用8051提供+5V电压工作，经过开关电源变换，输出直流工作电压，一方面为管内LED模块提供+5V工作电源，另一方面为主控模块单片机系统彩灯控制器提供5 V工作电源。整个系统工作由软件程序控制运行，根据需要，用户可以在LED彩灯工作时通过主控模块上的按键来设定亮灯时间和灯光闪动频率。 上电后系统经过初始化，查询是否有功能切换键按下：有，则进入设定模式状态；无，则进入默认工作状态。在设定模式状态下，可以根据个人爱好及不同场合的需要来指定调用哪些模式，并且可以改变每种模式的时间T1、频率F1参数，在工作状态下，LED彩灯控制器按照程序设定好的若干亮灯花样模式程序顺序调用往下走，开始工作，依次8个等亮完为一个亮灯周期，然后再回主循环继续工作，同样如果想进入其它设定模式状态，只需按下功能切换键即可。整个3种亮灯模式时间可以看作一个大周期T，对于每一个模式编写一个独立工作子程序，其中设定了从左到右点亮LED，在从右到左点亮LED,还有自 己定义的LED点亮方式。 因此在LED彩灯上电工作后，可以方便地通过控模块上的显示器知道LED彩灯当前工作模式，工作时间Ti，频率Fi等实时参数。若实际应用需要根据不同场合和时间来改变彩灯闪亮效果，可以通过主控模块上的按键来设定LED不同的闪烁频率Fi和亮灯时间Ti，以便符合实际需要。此外如果对某一种模式感兴趣需要仔细观看该种亮灯模式，可以让程序循环 硬件设计 LED彩灯系统包括，即LED彩灯控制器（8051主控模块）LED彩灯管在8051外部接一个震荡时钟频率。用8051的控制模块，具有按键、显示等功能，并利用8051的P0口输出控制信号，利用P0口的8个输出端上面焊有8个LED彩灯，使得彩灯在软件的控制下工作。 主控模块电路设计