基于海速芯TM52F1376單片機的移動式音樂噴泉設(shè)計

公共場所的噴泉一般只是將音樂和噴泉高低簡單配合, 或者是采用了高成本復(fù)雜的控制系統(tǒng)，搭建復(fù)雜的外圍電路實現(xiàn)功能；并且多數(shù)只能在現(xiàn)場觀賞，不能進(jìn)入家庭。

本文主要介紹基于海速芯TM52F1376單片機控制的小型室內(nèi)移動式音樂噴泉。它使用了較少的外圍器件和較為簡單的電路設(shè)計，成本低、體積小、水型變換多樣，實用性強，適合室內(nèi)觀賞。

系統(tǒng)設(shè)計

該系統(tǒng)采集音樂信號，根據(jù)音樂信號的強弱來控制水泵電機的轉(zhuǎn)速以及LED彩燈的亮滅。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)由音樂輸入部分、音響放大部分、單片機控制部分和輸出控制部分組成。TM52F1376單片機作為系統(tǒng)的主芯片，一方面采集音樂信號，另一方面依據(jù)采集到的音樂信號的強弱輸出延時不等的矩形波來控制可控硅的導(dǎo)通時間，進(jìn)而控制水泵電機的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制噴水高度的目的。彩燈的亮滅也由單片機依據(jù)音樂采樣值的大小來控制。

系統(tǒng)硬件設(shè)計

硬件系統(tǒng)由單片機電路、音頻電路、水泵控制電路、彩燈控制電路、電源電路等組成。

單片機電路

單片機要采集音樂信號，并據(jù)此調(diào)節(jié)I/O口的輸出來控制水泵和彩燈。主芯片TM52F1376是8051架構(gòu)的通用微控制器，片內(nèi)集成多種功能，包括8K/16K字節(jié)的Flash程序存儲器，128字節(jié)的EEPROM數(shù)據(jù)存儲器，512字節(jié)SRAM，低電壓復(fù)位(LVR)，低電壓檢測(LVD)，雙時鐘省電工作模式，8051標(biāo)準(zhǔn)UART和定時器Timer0/Timer1/Timer2，實時計時器Timer3，LCD/LED驅(qū)動器，3組16位脈沖寬度調(diào)制器，24通道的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，I2C串口和看門狗定時器(WDT)等等。

這樣不僅可以簡化單片機的外圍電路，而且處理速度和靈活度都大大增強，并且具有片內(nèi)調(diào)試電路，設(shè)計調(diào)試周期短。

封裝類型：LQFP32/SOP28/SSOP28/QFN28/SSOP24/SOP20/TSSOP20/QFN20/SOP16
總體來講，設(shè)計的噴泉控制系統(tǒng)可基于TM52F1376單片機，采用音頻放大、可控硅控制等簡潔的外圍電路，經(jīng)過焊接、組裝、調(diào)試后，很好地實現(xiàn)控制功能，具有很強的實用性，尤其是具有體積小、易移動、適合家庭和室內(nèi)使用的特點。本方案也可以在功能上加以擴展，如加上對樂曲的頻域分析，結(jié)合頻域特點控制水泵；還可以制作霧化器來渲染效果等。