基于單片機(jī)的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：本文介紹了一種基于單片機(jī)的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)采用STM32F103C8T6單片機(jī)作為主控芯片，通過(guò)其IO口控制水泵、噴嘴、音樂(lè)燈等硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)不同頻率音樂(lè)與不同動(dòng)畫(huà)噴泉的聯(lián)動(dòng)。采用了時(shí)序控制、PWM控制等技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。經(jīng)實(shí)測(cè)，該系統(tǒng)具有較高的控制精度和魯棒性，并能在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)到較好的效果。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；音樂(lè)噴泉；控制系統(tǒng)；時(shí)序控制；PWM控制1引言近年來(lái)，隨著科技的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，各類(lèi)娛樂(lè)設(shè)施和游樂(lè)場(chǎng)所得到了廣泛的普及和應(yīng)用。其中，音樂(lè)噴泉作為一種集舞臺(tái)藝術(shù)、科技、環(huán)保于一體的新型景觀，備受人們的喜愛(ài)。為了將其控制得更加精準(zhǔn)和易于操作，對(duì)其進(jìn)行智能化控制已成為一項(xiàng)必要的需求?；诖?，本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用STM32F103C8T6單片機(jī)作為主控芯片，通過(guò)其IO口控制水泵、噴嘴、音樂(lè)燈等硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)不同頻率音樂(lè)與不同動(dòng)畫(huà)噴泉的聯(lián)動(dòng)。同時(shí)，系統(tǒng)采用了時(shí)序控制、PWM控制等技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。經(jīng)實(shí)測(cè)，該系統(tǒng)具有較高的控制精度和魯棒性，并能在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)到較好的效果。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)硬件架構(gòu)本系統(tǒng)基礎(chǔ)硬件配置如圖1所示。其中，主控芯片采用STM32F103C8T6，具有72MHz主頻，64KBFlash、20KBSRAM存儲(chǔ)器等特點(diǎn)，可滿足應(yīng)用要求。音頻輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)天線進(jìn)入FM調(diào)諧器后輸出到音箱中。2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)2.2.1系統(tǒng)時(shí)序控制設(shè)計(jì)系統(tǒng)中采用了時(shí)序控制技術(shù)。在QT中設(shè)計(jì)時(shí)序控制步驟如下：(1)新建工程時(shí)，選擇空白工程。(2)在界面設(shè)計(jì)器區(qū)域中加入Ticker和Button兩個(gè)庫(kù)件。(3)將Ticker控件和Button控件分別拖拽到需要使用的位置。(4)在組織排列區(qū)域依次選中Widget、Button、Ticker三個(gè)控件，選擇“先將在它下層的控件固定在上層”命令，使Ticker控件在Button控件后面。(5)選中Ticker控件，右鍵單擊鼠標(biāo)，選擇“動(dòng)畫(huà)-->從左向右移動(dòng)”，設(shè)置移動(dòng)距離、速率和開(kāi)始時(shí)間等參數(shù)。至此，一個(gè)簡(jiǎn)單的時(shí)序控制界面設(shè)計(jì)完成。2.2.2系統(tǒng)PWM控制設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中采用了STM32F103C8T6的PWM控制功能。在Keil中用C語(yǔ)言進(jìn)行PWM控制時(shí)序設(shè)計(jì)步驟如下：(1)在頭文件中定義需要使用的IO口和PWM參數(shù)；(2)在主函數(shù)中初始化STM32F103C8T6的時(shí)鐘和PWM模塊；(3)在主函數(shù)中定義需要控制的PWM輸出信號(hào)和其占空比；(4)在主函數(shù)中使用while(1)循環(huán)實(shí)現(xiàn)PWM輸出信號(hào)的周期性變化。3系統(tǒng)測(cè)試經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)音樂(lè)噴泉的聯(lián)動(dòng)控制，具有較高的控制精度和穩(wěn)定性。其中，時(shí)序控制界面如圖2所示，PWM輸出信號(hào)波形如圖3所示。4結(jié)論本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)，采用STM32F103C8T6單片機(jī)作為主控芯片，通過(guò)其IO口控制水泵、噴嘴、音樂(lè)燈等硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)不同頻率音樂(lè)與不同動(dòng)畫(huà)噴泉的聯(lián)動(dòng)。同時(shí)，系統(tǒng)采