智能音樂(lè)霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、智能音樂(lè)霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能音樂(lè)霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)單位: 項(xiàng)目組成員項(xiàng)目組成員:項(xiàng)目組長(zhǎng)項(xiàng)目組長(zhǎng): 目目 錄錄 設(shè)計(jì)背景和需求 設(shè)計(jì)總方案 硬件設(shè)計(jì)部分 軟件設(shè)計(jì)部分 系統(tǒng)測(cè)試部分 個(gè)人體會(huì)與總結(jié) 設(shè)計(jì)需求設(shè)計(jì)需求 需要控制的霓虹燈數(shù)量一共為需要控制的霓虹燈數(shù)量一共為8組；組； 當(dāng)無(wú)人靠近時(shí)，霓虹燈緩慢變化，并且語(yǔ)當(dāng)無(wú)人靠近時(shí)，霓虹燈緩慢變化，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)播放舒緩音樂(lè)；音播報(bào)系統(tǒng)播放舒緩音樂(lè)； 當(dāng)有人靠近時(shí)，霓虹燈快速變化，并且語(yǔ)當(dāng)有人靠近時(shí)，霓虹燈快速變化，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)播放歡快音樂(lè)。音播報(bào)系統(tǒng)播放歡快音樂(lè)。 項(xiàng)目背景項(xiàng)目背景 各地政府為吸引游客和投資者，在城市的各地政府

2、為吸引游客和投資者，在城市的沿街、沿道、沿河、沿線等地用霓虹燈造沿街、沿道、沿河、沿線等地用霓虹燈造景，實(shí)施景，實(shí)施“ “亮化工程亮化工程” ”，以美化環(huán)境、樹(shù)立城，以美化環(huán)境、樹(shù)立城市形象。市形象。 動(dòng)態(tài)的表達(dá)張揚(yáng)個(gè)性，夜間色彩斑斕，使動(dòng)態(tài)的表達(dá)張揚(yáng)個(gè)性，夜間色彩斑斕，使城市夜景沉浸在美麗的夢(mèng)幻之中城市夜景沉浸在美麗的夢(mèng)幻之中。 燈光燈光鮮艷亮麗，動(dòng)態(tài)萬(wàn)千，將舞臺(tái)表現(xiàn)得鮮艷亮麗，動(dòng)態(tài)萬(wàn)千，將舞臺(tái)表現(xiàn)得五彩繽紛，舞臺(tái)效果產(chǎn)生了新的飛躍五彩繽紛，舞臺(tái)效果產(chǎn)生了新的飛躍。 霓虹燈霓虹燈也廣泛應(yīng)用在餐飲、服務(wù)業(yè)。也廣泛應(yīng)用在餐飲、服務(wù)業(yè)。檢測(cè)是否有人接近檢測(cè)是否有人接近編譯并載入需要編譯并載入需要運(yùn)

3、行的程序運(yùn)行的程序主控制系主控制系統(tǒng)統(tǒng)語(yǔ)音播報(bào)語(yǔ)音播報(bào)霓霓虹虹燈燈閃閃爍爍紅外傳感器最小系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)語(yǔ)音系統(tǒng)LED霓虹燈模塊霓虹燈模塊傳輸指令傳輸高低電平發(fā)出指令發(fā)出指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 總圖：總圖：紅外傳感器最小系統(tǒng)傳輸高低電平傳輸指令紅外傳感器最小系統(tǒng)傳輸高低電平驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳輸指令紅外傳感器最小系統(tǒng)傳輸高低電平驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳輸指令紅外傳感器最小系統(tǒng)傳輸高低電平語(yǔ)音播報(bào)模塊語(yǔ)音播報(bào)模塊發(fā)出指令發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳輸指令傳輸指令紅外傳感器紅外傳感器中心控制系統(tǒng)中心控制系統(tǒng)傳輸高低電平傳輸高低電平 檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)有物體擋當(dāng)有物體擋住傳感器反住傳感器反射的紅外線射的紅外線時(shí)，信號(hào)輸時(shí)，信號(hào)輸出

4、為低電平；出為低電平；當(dāng)反射信號(hào)當(dāng)反射信號(hào)正常接收時(shí)，正常接收時(shí)，信號(hào)輸出高信號(hào)輸出高電平。電平。主控系統(tǒng)主控系統(tǒng)主控系統(tǒng)主控系統(tǒng)：包括電源模塊，單片機(jī)最小系統(tǒng)，串行通信，穩(wěn)壓電源電路等。主要是對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)傳來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將正確的數(shù)據(jù)傳送給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 最小系統(tǒng)模塊最小系統(tǒng)模塊單片機(jī)最小系統(tǒng)是由復(fù)位電路、晶振電路和單片機(jī)組成。單片機(jī)最小系統(tǒng)是由復(fù)位電路、晶振電路和單片機(jī)組成。 電源模塊電源模塊電電源源使使用用外外接接5V 5V DCDC 串行通信模塊串行通信模塊通過(guò)通過(guò)MAX232芯片實(shí)現(xiàn)單片芯片實(shí)現(xiàn)單片機(jī)所用的機(jī)所用的TTL電平和電腦所電平和電腦所用的用的RS232電電平之間的相互平之間的

5、相互轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。 主控系統(tǒng)實(shí)物圖主控系統(tǒng)實(shí)物圖STC89C52MAX232驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：主要包括主要包括8路路TIP127達(dá)林頓管，達(dá)林頓管， ULN2803芯片，芯片，WT5001語(yǔ)音芯片，語(yǔ)音芯片，TDA7297功放電路以及外設(shè)（霓虹燈，揚(yáng)聲器）等。功放電路以及外設(shè)（霓虹燈，揚(yáng)聲器）等。達(dá)達(dá)林林頓頓管管內(nèi)內(nèi)部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)驅(qū)動(dòng)模塊采用型號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊采用型號(hào)為為TIP127的達(dá)林頓的達(dá)林頓管，所謂達(dá)林頓管管，所謂達(dá)林頓管就是兩個(gè)三極管串就是兩個(gè)三極管串聯(lián)在一起，放大倍聯(lián)在一起，放大倍數(shù)是兩個(gè)三極管的數(shù)是兩個(gè)三極管的乘積，它在此電路乘積，它在此電路中的作用相當(dāng)于一中的作用相當(dāng)于一

6、個(gè)電路開(kāi)關(guān)，用來(lái)個(gè)電路開(kāi)關(guān)，用來(lái)控制霓虹燈兩端電控制霓虹燈兩端電壓，使霓虹燈改變壓，使霓虹燈改變閃爍顏色。閃爍顏色。 ULN2803ULN2803為八重達(dá)林頓晶體為八重達(dá)林頓晶體管陣列，管陣列，1818腳為輸入腳，腳為輸入腳，直接和單片機(jī)直接和單片機(jī)I/OI/O口相連口相連, , 11181118腳為輸出腳，接腳為輸出腳，接8 8路路TIP127TIP127達(dá)林頓管。由于單達(dá)林頓管。由于單片機(jī)的每個(gè)引腳輸出的高片機(jī)的每個(gè)引腳輸出的高電平電流很小，不足以驅(qū)電平電流很小，不足以驅(qū)動(dòng)霓虹燈，而單片機(jī)輸出動(dòng)霓虹燈，而單片機(jī)輸出高電平即可驅(qū)動(dòng)高電平即可驅(qū)動(dòng)ULN2803ULN2803工工作，且作，且UL

7、N2803ULN2803具有電流增具有電流增益高、輸出電壓大、帶負(fù)益高、輸出電壓大、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，所以選載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，所以選用用ULN2803ULN2803來(lái)驅(qū)動(dòng)霓虹燈。來(lái)驅(qū)動(dòng)霓虹燈。當(dāng)輸入U(xiǎn)LN2803電平為0時(shí)，輸出達(dá)林頓管截止，負(fù)載無(wú)電流；當(dāng)輸入為高電平時(shí)，輸出達(dá)林頓管飽和，負(fù)載中有電流。由此驅(qū)動(dòng)霓虹燈點(diǎn)亮。 霓虹燈管模塊霓虹燈管模塊霓虹燈正極霓虹燈正極接接12V電源，電源，負(fù)極接達(dá)林負(fù)極接達(dá)林頓管集電極頓管集電極 語(yǔ)音模塊語(yǔ)音模塊利用利用HEADER4X2連接語(yǔ)音模塊連接語(yǔ)音模塊語(yǔ)音模塊采用語(yǔ)音模塊采用WT5001芯片芯片功放功放TDA7279WT5001-48LWT5001-

8、48L是一款是一款OTPOTP高音質(zhì)的高音質(zhì)的MP3MP3語(yǔ)音語(yǔ)音芯片。芯片。3434腳為腳為BUSYBUSY信信號(hào)輸出腳，當(dāng)有音頻號(hào)輸出腳，當(dāng)有音頻播放時(shí)，輸出為高電播放時(shí)，輸出為高電平。平。語(yǔ)音模塊核心芯片：語(yǔ)音模塊核心芯片：TDA7279TDA7279的特性：的特性：1.較寬的電源電壓較寬的電源電壓適應(yīng)范圍適應(yīng)范圍6V-18V；2.最少的外部組件；最少的外部組件；3.短路保護(hù)；短路保護(hù)；4.熱過(guò)載保護(hù)；熱過(guò)載保護(hù)；TDA7279內(nèi)部電路圖內(nèi)部電路圖語(yǔ)音模塊的工作原理 單片機(jī)通過(guò)模擬串口對(duì)WT5001進(jìn)行控制，控制語(yǔ)音模塊播放哪一首歌，以及播放的開(kāi)始和停止。 WT5001輸出的音頻信號(hào)進(jìn)入

9、TDA7279進(jìn)行音頻信號(hào)的放大。 放大之后的語(yǔ)音信號(hào)可以帶動(dòng)兩個(gè)15W揚(yáng)聲器工作。實(shí)物圖實(shí)物圖連接霓連接霓虹燈虹燈達(dá)林頓管達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)模塊連接最小連接最小系統(tǒng)模塊系統(tǒng)模塊TDA7279WT5001Header4x2 程序程序初始化進(jìn)初始化進(jìn)程，控制程，控制燈的閃爍燈的閃爍規(guī)律。規(guī)律。定義P0，P1，P2口控制燈的幾種閃爍規(guī)律以及延時(shí)情況設(shè)置SD卡中音樂(lè)的存儲(chǔ)地址以及中斷時(shí)函數(shù)的調(diào)用 類別類別組號(hào)組號(hào)無(wú)人時(shí)無(wú)人時(shí)燈光音樂(lè)效燈光音樂(lè)效果果有人時(shí)燈光有人時(shí)燈光音樂(lè)效果音樂(lè)效果 1 X X 2 X 3 4 5 我們安排了我們安排了10組測(cè)試試驗(yàn)，組測(cè)試試驗(yàn)，“”表示試驗(yàn)結(jié)果符合要求表示試驗(yàn)結(jié)果符合要求 類別類別組號(hào)組號(hào)無(wú)人時(shí)燈無(wú)人時(shí)燈光音樂(lè)效光音樂(lè)效果果有人時(shí)燈有人時(shí)燈光音樂(lè)效光音樂(lè)效果果 6 7 8 9 10 測(cè)試結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，符合要求！測(cè)試結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，符合要求！整體效果圖整體效果圖 項(xiàng)目設(shè)計(jì)的時(shí)候要選擇合適的傳感器，要有全局的設(shè)計(jì)意識(shí)； 程序設(shè)計(jì)時(shí)要注意避