單片機的音樂噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計一、引言音樂噴泉控制系統(tǒng)是指利用單片機控制水泵、音響、燈光等設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)工作，使其最終形成一個可以隨著音樂演奏而噴發(fā)水柱、燃放煙花，還能夠控制燈光閃爍的控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)建造難度和技術(shù)含量都比較高，需要兼顧美學(xué)與工藝，所以被廣泛用于各種公共景觀的裝置中。本系統(tǒng)主要是利用單片機進(jìn)行控制，實現(xiàn)人性化的操作，以達(dá)到節(jié)能、安全、可靠的效果。二、系統(tǒng)硬件設(shè)計在系統(tǒng)硬件設(shè)計中，主要包括音樂控制模塊、噴泉控制模塊、亮化燈控制模塊、單片機控制模塊四大板塊。（一）噴泉控制模塊1、\t水泵控制模塊水泵的電源采用220V交流電源，功率為800W。這里需要配合雙向三極管，使水泵在運行時候，可以正反轉(zhuǎn)控制，達(dá)到調(diào)整噴泉水位和噴水范圍的目的。2、\t閥門控制模塊本控制系統(tǒng)采用一個電磁閥來控制水的流量，大大簡化了控制的要求，分別由單片機向電磁閥控制線，發(fā)送相應(yīng)的開關(guān)信號實現(xiàn)開啟、關(guān)閉水流量的控制功能。（二）音樂控制模塊1、音樂解碼模塊音樂解碼模塊采用的是MP3解碼芯片，能夠支持解碼各種類型的音樂格式。并且通過藍(lán)牙接口實現(xiàn)遠(yuǎn)程播放的實時監(jiān)控化，更加方便節(jié)省人力物力。2、音響輸出音響輸出采用高品質(zhì)低噪音放大器IC，盡可能提高音樂的音質(zhì)，并且能夠隨著節(jié)奏的變化，準(zhǔn)確地驅(qū)動水泵運行。（三）亮化燈控制模塊亮化燈控制模塊是由一個控制模塊和多個燈模塊組成的，控制模塊把單片機發(fā)出的PWM信號發(fā)送到每個燈模塊，而各個燈模塊之間通過聯(lián)接線相互協(xié)調(diào)，為整個噴泉場景注入更加美麗的元素。（四）單片機控制模塊1、系統(tǒng)主控模塊主控模塊采用單片機控制，可以根據(jù)用戶的設(shè)定，不同的要求進(jìn)行全方位的控制，還能夠根據(jù)環(huán)境情況進(jìn)行智能控制，比如溫度、濕度的自適應(yīng)控制。2、系統(tǒng)調(diào)試模塊調(diào)試模塊主要是用于程序的調(diào)試，方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和控制結(jié)束后的反饋，提高控制的準(zhǔn)確性。三、系統(tǒng)軟件設(shè)計在軟件設(shè)計的過程中，主要包含了嵌入式的程序設(shè)計、嵌入式程序的調(diào)試、控制程序的編寫等過程。（一）嵌入式程序設(shè)計1、系統(tǒng)基本操作系統(tǒng)已經(jīng)預(yù)留了相應(yīng)的按鍵輸入接口，通過單片機的邏輯電路轉(zhuǎn)換，控制相應(yīng)的功能代碼來實現(xiàn)操作。2、系統(tǒng)監(jiān)控本系統(tǒng)采用了楊輝三角，實現(xiàn)了對環(huán)境溫度、濕度、水流量等狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，并且保證在用戶短時間內(nèi)掌握全盤系統(tǒng)的運行情況。3、音樂與燈光調(diào)控為了更好地表達(dá)出音樂和燈光的完美組合，本系統(tǒng)通過隨時觀察音樂信號和燈光信號，監(jiān)聽其頻率和強度等不同參數(shù)，結(jié)合人性體驗與需求，來進(jìn)行不同燈光與音樂的組合方式，并通過不同的掌握，來實現(xiàn)不同的噴泉效果。（二）嵌入式程序的調(diào)試在程序調(diào)試的過程中，主要包含了程序調(diào)試的方式、控制參數(shù)的調(diào)整等，可以通過不同的方式，來實現(xiàn)不同的調(diào)試功能，比如：直接在程序中加入調(diào)試信息等等。（三）控制程序的編寫在控制程序的編寫中，主要包含了執(zhí)行狀態(tài)的控制、控制參數(shù)的設(shè)定、應(yīng)答等等，最終形成一個穩(wěn)定的控制程序，以便對整個系統(tǒng)進(jìn)行全面控制。四、總結(jié)本設(shè)計中，整個系統(tǒng)結(jié)合了單片機與多個模塊，實現(xiàn)了音樂、燈光、水流的智能組合，給用戶帶來