專利名稱：音樂噴泉控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到音樂噴泉的控制裝置。
背景技術(shù)：
進(jìn)入了 21世紀(jì)，隨著人們生活水平的提高和建立綠色城市的向往，作為建筑藝術(shù)的噴泉以其獨(dú)特的魅力和特殊的功能，愈來愈成為休閑娛樂產(chǎn)業(yè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)品。而近年逐漸興起的音樂噴泉通過噴射水流產(chǎn)生千變?nèi)f化的造型結(jié)合五顏六色的彩光照明，立體和全方位的反映音樂的主題和內(nèi)涵，相較于普通意義的噴泉使人們的視覺和聽覺上形成和諧的統(tǒng)一，在精神上產(chǎn)生更加愉悅的感受。音樂噴泉以其水柱絢麗多姿隨音樂跳動，給人以視覺和聽覺的雙重享受。大型的音樂噴泉功能齊全，規(guī)模大，有很強(qiáng)的震撼力，對軟硬件要求高，投資大。目前，我國的大型音樂噴泉技術(shù)已日趨成熟，全國各地許多地方都建成了大型的音樂噴泉廣場，為市民和游客帶來了美感與震撼，與此同時，對于適用于住宅小區(qū)和酒店廳堂等小型場所的小型音樂噴泉系統(tǒng)的研究較少，由于小型音樂噴泉系統(tǒng)要求成本較低、規(guī)模較小，設(shè)計(jì)具有很大的局限性，其控制系統(tǒng)普遍存在著曲調(diào)單一、協(xié)調(diào)性能較差等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述音樂噴泉的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、維護(hù)方便、產(chǎn)品成本低、安全可靠的音樂噴泉控制裝置。解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它具有用于對整機(jī)進(jìn)行控制的單片機(jī)系統(tǒng)；對音頻信號進(jìn)行放大的音頻放大電路I ;AU轉(zhuǎn)換電路1，該電路的輸入端接音頻放大電路I ;對音頻信號進(jìn)行放大的音頻放大電路2 ；AU轉(zhuǎn)換電路2，該電路的輸入端接音頻放大電路2 ；A/D轉(zhuǎn)換電路，該電路的輸入端接AU轉(zhuǎn)換電路1、輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)；分頻電路，該電路與單片機(jī)系統(tǒng)相連、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路；控制電路，該電路的輸入端接單片機(jī)系統(tǒng)；變頻器，該電路的輸入端接單片機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的AU轉(zhuǎn)換電路I為電容C8的一端接電容C7的另一端、另一端接三極管Q3的基極，三極管Q3的集電極通過電阻Rl I接地、發(fā)射極接二極管D3的正極并通過電阻R12接電源，二極管D3的負(fù)極接二極管D4的負(fù)極和電容C9的一端以及集成電路U5的26腳并通過電阻R13接地，二極管D4的正極和電容C9的另一端接地；集成電路U5是A/D轉(zhuǎn)換器型號為ADC0809。本實(shí)用新型的AU轉(zhuǎn)換電路2與AU轉(zhuǎn)換電路I相同，AU轉(zhuǎn)換電路2AU轉(zhuǎn)換電路2的輸出端接音箱。本實(shí)用新型的A/D轉(zhuǎn)換電路為集成電路U5的26腳接AU轉(zhuǎn)換電路I的二極管D3的負(fù)極、7腳接集成電路Ull的I腳、9腳接集成電路U12的I腳、6腳和22腳接集成電路U13的I腳、電源端接電源、地端接地、10腳接集成電路U9的5腳、msb2-l msb 2-8端口通過總線接單片機(jī)系統(tǒng)的集成電路Ul的22腳 29腳和集成電路U2的12腳 19腳，集成電路U12的3腳接集成電路U13的2腳，集成電路UlI的2腳接集成電路Ul的12腳、集成電路U12的2腳集成電路U2的9腳、集成電路U13的3腳接集成電路U2的10腳；集成電路Ul是單片機(jī)型號為89C51、集成電路U2的型號為8155H、集成電路U5是A/D轉(zhuǎn)換器型號為ADC0809、集成電路U9是分頻器型號為741^74、集成電路仍1的型號為74LS04、集成電路U12和集成電路U13的型號為74LS00。本實(shí)用新型采用從MP3或外接計(jì)算機(jī)輸入的音頻信號分兩路，一路經(jīng)音頻放大電路I放大后輸出到AU轉(zhuǎn)換電路1，AU轉(zhuǎn)換電路I將音樂轉(zhuǎn)換為隨音樂變化的VU信號到A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路將輸入的脈沖電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出到單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)按照事先設(shè)定的程序?qū)斎氲男盘栠M(jìn)行運(yùn)算，將計(jì)算結(jié)果輸出到變頻器和控制電路，變頻器為與噴泉相連的水泵提供隨音樂變化音頻信號變化的控制信號，控制電路為LED彩色燈提供隨音樂變化音頻信號變化的控制信號。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、維護(hù)方便、產(chǎn)品成本低、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，可作為音樂噴泉的控制裝置。

圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。圖2是本實(shí)用新型的音頻放大電路和AU轉(zhuǎn)換電路的電子線路原理圖。圖3是本實(shí)用新型的A/D轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)系統(tǒng)以及控制電路的電子線路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1在圖1中，本實(shí)用新型由音頻放大電路1、AU轉(zhuǎn)換電路1、音頻放大電路2、AU轉(zhuǎn)換電路2、分頻電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)系統(tǒng)、變頻器、控制電路連接構(gòu)成。音頻放大電路I的輸出端接接AU轉(zhuǎn)換電路1，音頻放大電路2的輸出端接AU轉(zhuǎn)換電路2，AU轉(zhuǎn)換電路2的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)的輸出端接變頻器和控制電路。從MP3或外接計(jì)算機(jī)輸入的音頻信號分兩路，一路經(jīng)音頻放大電路I放大后輸出到AU轉(zhuǎn)換電路1，AU轉(zhuǎn)換電路I將音樂轉(zhuǎn)換為隨音樂變化的VU (音量單位)信號到A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路將輸入的脈沖電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出到單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)按照事先設(shè)定的程序?qū)斎氲男盘栠M(jìn)行運(yùn)算，將計(jì)算結(jié)果輸出到變頻器和控制電路，變頻器為與噴泉相連的水泵M提供隨音樂變化音頻信號變化的控制信號，控制電路為LED彩色燈提供隨音樂變化音頻信號變化的控制信號。在圖2中，本實(shí)施例的音頻放大電路I由集成電路U14、電阻R8 電阻R10、電容C3 電容C7、電容C10、插座LSl連接構(gòu)成，集成電路U14的型號為LM386。從計(jì)算機(jī)或MP3中采集的音樂頻率信號經(jīng)插座LSl由電容C3的一端輸入，電容C3的另一端接電阻R9的一端，電阻R9的可調(diào)端接集成電路U14的-1NPUT端口并通過電阻R8和電阻RlO接電容ClO的一端、電阻R9的另一端接地，集成電路U14的輸入GAIN端口接電容C4的一端、+ INPUT端口和GND端口接地、GAIN端口接電容C4的另一端、BYPASS端口接電容C6的一端、VS端口接電容C5的一端、Vait端口接電容C7的一端，電容C5、電容C6、電容ClO的另一端接地，電容C7的另一端接AU轉(zhuǎn)換電路I。音頻放大電路I將音頻電信號進(jìn)行放大本實(shí)施例的AU轉(zhuǎn)換電路I由三極管Q3、二極管D3、二極管D4、電阻Rll 電阻R13、電容C8、電容C9連接構(gòu)成。電容C8的一端接電容C7的另一端、另一端接三極管Q3的基極，三極管Q3的集電極通過電阻Rll接地、發(fā)射極接二極管D3的正極并通過電阻R12接電源，二極管D3的負(fù)極接二極管D4的負(fù)極和電容C9的一端以及A/D轉(zhuǎn)換電路并通過電阻R13接地，二極管D4的正極和電容C9的另一端接地。AU轉(zhuǎn)換電路I將音樂轉(zhuǎn)換為隨音樂變化的VU (音量單位)信號到A/D轉(zhuǎn)換電路。本實(shí)施例的音頻放大電路2由集成電路U15、電阻R18 電阻R20、電容Cll 電容C14、電容C17、電容C18連接構(gòu)成，集成電路U15的型號為LM386。音頻放大電路2的元器件以及元器件的連接關(guān)系與音頻放大電路I完全相同。從計(jì)算機(jī)或MP3中采集的音樂頻率信號經(jīng)插座LSl由電容Cll的一端輸入，電容C17的另一端接AU轉(zhuǎn)換電路2。本實(shí)施例的AU轉(zhuǎn)換電路2由三極管Q2、二極管D1、二極管D2、電阻R14 電阻R16、電容C15、電容C16連接構(gòu)成。AU轉(zhuǎn)換電路2的元器件以及元器件的連接關(guān)系與AU轉(zhuǎn)換電路I完全相同。電容C16的一端接電容C17的另一端，二極管Dl的負(fù)極接二極管D2的負(fù)極和電容C15的一端以及音箱并通過電阻R15接地，二極管D2的正極和電容C15的另一端接地。AU轉(zhuǎn)換電路2將音樂轉(zhuǎn)換為隨音樂變化的VU (音量單位)信號，AU轉(zhuǎn)換電路2向音箱輸出音頻信號。在圖3中，本實(shí)施例的A/D轉(zhuǎn)換電路由集成電路U5、集成電路U11、集成電路U12、集成電路U13連接構(gòu)成，集成電路U5是A/D轉(zhuǎn)換器型號為ADC0809、集成電路Ull的型號為74LS04、集成電路U12和集成電路U13的型號為74LS00。集成電路U5的26腳接AU轉(zhuǎn)換電路I的二極管D3的負(fù)極、7腳接集成電路Ull的I腳、9腳接集成電路U12的I腳、6腳和22腳接集成電路U13的I腳、電源端接電源、地端接地、10腳接分頻電路、msb2-l 2_8端口通過總線接單片機(jī)系統(tǒng)，集成電路U12的3腳接集成電路U13的2腳，集成電路Ull的I腳、集成電路U12的2腳、集成電路U13的3腳接單片機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)施例的分頻電路由集成電路U9、集成電路UlO連接構(gòu)成，集成電路U9、集成電路UlO是分頻器型號為74LS74。集成電路U9的5腳接集成電路U5的10腳、6腳接2腳、I腳和4腳接5V電源正極、3腳接集成電路UlO的5腳，集成電路UlO的2腳接6腳、I腳和4腳接5V電源正極、3腳接單片機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)施例的單片機(jī)系統(tǒng)由集成電路U1、集成電路U2、集成電路U3、集成電路U4、集成電路U6、集成電路U7連接構(gòu)成，集成電路Ul是單片機(jī)型號為89C51、集成電路U2的型號為8155H、集成電路U3和集成電路U6的型號為Intel6264、集成電路U4的型號為74LS373、集成電路U7的型號為74LS139。集成電路Ul的22腳 29腳通過總線接集成電路U5的msb2-l msb 2-8端口以及集成電路U2的ADO AD7端口、30腳接集成電路UlO的3腳，通過分頻電路控制A/D轉(zhuǎn)換電路的啟動與轉(zhuǎn)換，經(jīng)分頻電路四分頻后為500KHz作為集成電路Ul的時鐘頻率，集成電路Ul的18腳和19腳分別接電容Cl和電容C2以及晶體振蕩器Yl連接的振蕩電路、I腳接在控制電路、34 40腳通過總線接集成電路U3的A8 12端口和集成電路U6的AD8 AD12端口。集成電路U2的RD端接集成電路U12的2腳、WR端接集成電路U13的3腳、7腳通過電阻Rl接地、37腳 39腳接變頻器。集成電路U3的AO A7端口通過總線接集成電路U4的QO Q7端口和集成電路U6的AO A7端口、DO D7端口通過總線接集成電路U4的DO D7端和集成電路U6的DO D7端口、22腳接集成電路U7的4腳，集成電路U6的20腳接集成電路U7的3腳。本實(shí)施例的變頻器由集成電路U8構(gòu)成，集成電路U8的型號為HD700。集成電路U8的Xl X3端口分別接集成電路U2的PCO PC2端口、電源端接三相電源、輸出端口接三相電動機(jī)。集成電路U8將交流電變?yōu)橹绷麟?，然后再將直流電變?yōu)榻涣麟?。變頻器用于交流電機(jī)的調(diào)速。本實(shí)施例的控制電路由三極管Q1、二極管D5 二極管D8、電阻R2 電阻R7連接構(gòu)成。三極管Ql的基極通過電阻R3接集成電路Ul的I腳并通過電阻R2接電源、集電極接電源、發(fā)射極接二極管D5 二極管D8的正極，三極管Ql和電阻R3連接成開關(guān)電路，二極管D5 二極管D8為LED彩色燈，二極管D5 二極管D8的負(fù)極分別通過電阻R4 電阻R7接地。二極管D5 二極管D8由單片機(jī)集成電路Ul通過開關(guān)電路控制二極管D5 二極管D8與電源接通或斷開。本實(shí)用新型的工作原理如下從計(jì)算機(jī)或MP3中采集出來的音樂信號一路經(jīng)插座LSl由電容Cll的一端輸入，經(jīng)集成電路U15進(jìn)行放大輸出到三極管Q2，將音樂信號經(jīng)AU轉(zhuǎn)換電路2轉(zhuǎn)換為隨音樂變化的VU (音量單位)電信號，輸出到音箱播放音樂。從計(jì)算機(jī)或MP3中采集出來的音樂信號另一路經(jīng)插座LSl由電容C3的一端輸入，經(jīng)集成電路U14進(jìn)行放大輸出到三極管Q3，將音樂信號經(jīng)AU轉(zhuǎn)換電路I轉(zhuǎn)換為隨音樂變化的VU (音量單位)電信號，將該信號從集成電路U5的26腳輸入，集成電路U5將上一級的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，輸入單片機(jī)集成電路U1。集成電路Ul的30腳向集成電路UlO輸出控制信號，控制A/D轉(zhuǎn)換電路啟動與轉(zhuǎn)換，同時分頻后為500KHz作為集成電路Ul的時鐘頻率。集成電路Ul按照事先設(shè)定的程序進(jìn)行計(jì)算將計(jì)算結(jié)果，一路輸出經(jīng)電阻R3和三極管Ql構(gòu)成的開關(guān)電路控制LED彩色燈二極管D5 二極管D8隨著音樂的音頻信號變化閃爍發(fā)光，另一路經(jīng)集成電路U2從集成電路U2的37 39腳輸出到集成電路U8，經(jīng)集成電路U8變頻，輸出到水泵M，使得水泵M的運(yùn)轉(zhuǎn)電壓隨音樂音頻信號變化而變化，與水泵M相聯(lián)的噴泉隨音樂音頻信號變化噴水壓力變化，當(dāng)集成電路U8的控制電壓為零時，集成電路U8停止工作，水泵M也會隨著停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1.一種音樂噴泉控制裝置，其特征在于它具有 對整機(jī)進(jìn)行控制的單片機(jī)系統(tǒng)； 對音頻信號進(jìn)行放大的音頻放大電路I; AU轉(zhuǎn)換電路1，該電路的輸入端接音頻放大電路I ; 對音頻信號進(jìn)行放大的音頻放大電路2 ； AU轉(zhuǎn)換電路2，該電路的輸入端接音頻放大電路2 ； A/D轉(zhuǎn)換電路，該電路的輸入端接AU轉(zhuǎn)換電路1、輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)； 分頻電路，該電路與單片機(jī)系統(tǒng)相連、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路； 控制電路，該電路的輸入端接單片機(jī)系統(tǒng)； 變頻器，該電路的輸入端接單片機(jī)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音樂噴泉控制裝置，其特征在于所述的AU轉(zhuǎn)換電路I為電容C8的一端接電容C7的另一端、另一端接三極管Q3的基極，三極管Q3的集電極通過電阻Rll接地、發(fā)射極接二極管D3的正極并通過電阻R12接電源，二極管D3的負(fù)極接二極管D4的負(fù)極和電容C9的一端以及集成電路U5的26腳并通過電阻R13接地，二極管D4的正極和電容C9的另一端接地；集成電路U5是A/D轉(zhuǎn)換器型號為ADC0809。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音樂噴泉控制裝置，其特征在于所述的AU轉(zhuǎn)換電路2與AU轉(zhuǎn)換電路I相同，AU轉(zhuǎn)換電路2AU轉(zhuǎn)換電路2的輸出端接音箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音樂噴泉控制裝置，其特征在于所述的A/D轉(zhuǎn)換電路為集成電路U5的26腳接AU轉(zhuǎn)換電路I的二極管D3的負(fù)極、7腳接集成電路UlI的I腳、9腳接集成電路U12的I腳、6腳和22腳接集成電路U13的I腳、電源端接電源、地端接地、10腳接集成電路U9的5腳、msb2-l msb2-8端口通過總線接單片機(jī)系統(tǒng)的集成電路Ul的22腳 29腳和集成電路U2的12腳 19腳，集成電路U12的3腳接集成電路U13的2腳，集成電路Ull的2腳接集成電路Ul的12腳、集成電路U12的2腳集成電路U2的9腳、集成電路U13的3腳接集成電路U2的10腳；集成電路Ul是單片機(jī)型號為89C51、集成電路U2的型號為8155H、集成電路U5是A/D轉(zhuǎn)換器型號為ADC0809、集成電路U9是分頻器型號為74LS74、集成電路Ull的型號為74LS04、集成電路U12和集成電路U13的型號為74LS00。
專利摘要一種音樂噴泉控制裝置，它具有對整機(jī)進(jìn)行控制的單片機(jī)系統(tǒng)；對音頻信號進(jìn)行放大的音頻放大電路1；AU轉(zhuǎn)換電路1，該電路的輸入端接音頻放大電路1；對音頻信號進(jìn)行放大的音頻放大電路2；AU轉(zhuǎn)換電路2，該電路的輸入端接音頻放大電路2；A/D轉(zhuǎn)換電路，該電路的輸入端接AU轉(zhuǎn)換電路1、輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)；分頻電路，該電路與單片機(jī)系統(tǒng)相連、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路；控制電路，該電路的輸入端接單片機(jī)系統(tǒng)；變頻器，該電路的輸入端接單片機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、維護(hù)方便、產(chǎn)品成本低、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，可作為音樂噴泉的控制裝置。
文檔編號B05B17/08GK202860756SQ201220576479
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者王晶, 李艷, 趙宣銘, 劉慶 申請人:榆林學(xué)院