基于單片機的音樂噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計

基于單片機的音樂噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計摘要：本文介紹了一種基于單片機的音樂噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計方案。該系統(tǒng)采用STM32F103C8T6單片機作為主控芯片，通過其IO口控制水泵、噴嘴、音樂燈等硬件設(shè)備，實現(xiàn)不同頻率音樂與不同動畫噴泉的聯(lián)動。采用了時序控制、PWM控制等技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。經(jīng)實測，該系統(tǒng)具有較高的控制精度和魯棒性，并能在實際應(yīng)用中達(dá)到較好的效果。關(guān)鍵詞：單片機；音樂噴泉；控制系統(tǒng)；時序控制；PWM控制1引言近年來，隨著科技的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，各類娛樂設(shè)施和游樂場所得到了廣泛的普及和應(yīng)用。其中，音樂噴泉作為一種集舞臺藝術(shù)、科技、環(huán)保于一體的新型景觀，備受人們的喜愛。為了將其控制得更加精準(zhǔn)和易于操作，對其進(jìn)行智能化控制已成為一項必要的需求。基于此，本文設(shè)計了一種基于單片機的音樂噴泉控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用STM32F103C8T6單片機作為主控芯片，通過其IO口控制水泵、噴嘴、音樂燈等硬件設(shè)備，實現(xiàn)不同頻率音樂與不同動畫噴泉的聯(lián)動。同時，系統(tǒng)采用了時序控制、PWM控制等技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。經(jīng)實測，該系統(tǒng)具有較高的控制精度和魯棒性，并能在實際應(yīng)用中達(dá)到較好的效果。2系統(tǒng)設(shè)計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存儲器等特點，可滿足應(yīng)用要求。音頻輸入信號經(jīng)過天線進(jìn)入FM調(diào)諧器后輸出到音箱中。2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計2.2.1系統(tǒng)時序控制設(shè)計系統(tǒng)中采用了時序控制技術(shù)。在QT中設(shè)計時序控制步驟如下：(1)新建工程時，選擇空白工程。(2)在界面設(shè)計器區(qū)域中加入Ticker和Button兩個庫件。(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“動畫-->從左向右移動”，設(shè)置移動距離、速率和開始時間等參數(shù)。至此，一個簡單的時序控制界面設(shè)計完成。2.2.2系統(tǒng)PWM控制設(shè)計本系統(tǒng)中采用了STM32F103C8T6的PWM控制功能。在Keil中用C語言進(jìn)行PWM控制時序設(shè)計步驟如下：(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的時鐘和PWM模塊；(3)在主函數(shù)中定義需要控制的PWM輸出信號和其占空比；(4)在主函數(shù)中使用while(1)循環(huán)實現(xiàn)PWM輸出信號的周期性變化。3系統(tǒng)測試經(jīng)過實測，本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)音樂噴泉的聯(lián)動控制，具有較高的控制精度和穩(wěn)定性。其中，時序控制界面如圖2所示，PWM輸出信號波形如圖3所示。4結(jié)論本文設(shè)計了一種基于單片機的音樂噴泉控制系統(tǒng)，采用STM32F103C8T6單片機作為主控芯片，通過其IO口控制水泵、噴嘴、音樂燈等硬件設(shè)備，實現(xiàn)不同頻率音樂與不同動畫噴泉的聯(lián)動。同時，系統(tǒng)采