深圳市组创微电子有限公司
销售部:158 1687 4032采购部:0755-8299 4126行政部:0755-8299 4126
咨询电话
0755-8299 4141

IoT智慧生活

客户成功故事与项目成功案例

音乐喷泉控制系统设计开发


音乐喷泉能将灯光、音乐、水柱三者相结合,给人们带来美的享受。目前,社会上的大中型音乐喷泉已经发展得比较完善,但是公共场所的音乐喷泉控制系统非常复杂,成本也高,因此将音乐喷泉微型化并使之“走进”室内是未来的发展趋势。通过设计一个基于蓝牙通信的音乐喷泉控制系统,并设计手机App控制喷泉的开关、水柱的高低以及音乐的开关、乐曲的选择、声音的大小。音乐喷泉同时配有LED灯,可用手机根据个人喜好调节LED灯的颜色变化,改变灯光的亮度。该系统通过实现喷泉、灯光、水柱三者的同时变换给人们带来听觉和视觉上的冲击,使音乐播放器的实用性与喷泉的艺术性达到完美结合。

一、音乐喷泉系统整体设计

本系统分为硬件部分和软件部分。硬件部分是以51单片机为核心控制模块辅以音频放大模块、A/D转换模块、蓝牙模块构成。软件部分有两大组成:一是设置音乐喷泉水泵的高度以及LED灯闪烁方式,其次是实现手机App的显示和控制。系统整体包括单片机模块、蓝牙模块、电源电路模块、A/D转换模块、采集模块及手机App。

音乐喷泉系统开发

二、音乐喷泉系统硬件设计

2.1单片机控制模块

主芯片选用AT89C51单片机。AT89C51单片机是一个功耗低、性能高的51内核的CMOS8位的单片机。此单片机有Flash只读存储器,256bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个I/O端口,1个看门狗定时器,16位的可编程定时器有三个,具有ISP功能,能够满足本系统的设计需求。51单片机的四个数据输出端口分别为P0、P1、P2、P3。其中P0有很强的负载能力,除了用作地址总线的底八位外,还可以作为数据总线当访问外接扩展程序内存时和资料线连接A/D转换器ADC0832。P1和P2的负载能力相较弱些。P2作为访问外接内存的高八位地址线不能成为数据的输出和输入口,P3有读写控制、串口通信、外部中断等特殊功能同样也不能作为输入和输出口,只有P1可以作为数据的输出口。

2.2音频放大模块

由于外部音源信号的输出信号比较小,因此必须要将原信号进行放大处理后才能送入A/D转换器。本系统选择的音频放大芯片是LM386。选择LM386芯片主要是利用其功耗低、工作电压范围宽、所需外围元件少等优势。LM386是一个三级放大电路。第一级为差分放大电路,第二级为共射放大电路,第三级中由两个复合的PNP管和一个NPN管构成准互补输出级。

2.3 A/D转换模块

系统的输入电压为交流模拟量,本文通过全桥整流、滤波将交流模拟量变成直流信号,当信号为直流时再进行A/D转换,其中A/D芯片选用ADC0832。ADC0832为8位分辨率的A/D转换芯片,能够满足本设计的模拟量的转换要单片机的ALE信号作为ADC0832的时钟信号,其采用的时钟频率是12MHz,2MHz的ALE经四次分频后为500kHz作为ADC0832的时钟频率,最后通过单片机P1接受ADC0832传来的数据,采用查询方式从串口发送出去。

2.4蓝牙控制模块

蓝牙的使用方式是FHSS(跳频扩谱),每秒钟跳变一般是1600次,79个频带通道来划分83.5MHz的频带,每个时刻占的带宽是1MHz。GHSK(高斯频移键控)是它的调制方式,数据和语音的无线通信能够同时进行。蓝牙的通信距离比较短一般为10—50 m。蓝牙模块连接时,首先配置串口模块。这里分两步,第一步将蓝牙串口模块配置成从机模式,第二步进入蓝牙串口模块设置界面,将模块通过串口线与电脑连接。打开“蓝牙测试软件”的右边输入你要配置的信息。由于之前已经将蓝牙串口模块设置成蓝牙从机模式,所以采用手机App作为主机发起连接。打开串口调试软件。最后,在串口调试软件发送数据到手机上。实现手机App与蓝牙模块的连接,使用户能够随时用手机控制微型音乐喷泉系统。

三、音乐喷泉系统软件组成

本文采用51单片机程序开发软件Keil uVision4,下载软件是STC-ISP。利用Eclipse软件对安卓的终端程序开发,打开编写好的手机App进行客户端登录,即可对音乐喷泉进行控制。

(1)软件主流程图

图1 音乐喷泉系统主流程图

(2)手机App的开发:利用Eclipse进行App的开发,编写满足自己需求的软件后,找到安装包apk文件,发送到手机里面进行安装。App和手机中的RAM构建通道,使蓝牙模块与手机蓝牙连接,最终搭建好整个系统的连接,使用手机来控制整个系统。

总结

本文提出一种基于蓝牙技术的音乐喷泉控制系统的设计方案,通过蓝牙模块实现音乐喷泉和手机App的通信,采用ADC0832将手机传输的音乐从模拟量转换为数字量,用单片机串口将音乐数据发送给蓝牙模块,从而完成数据的无线转发,实现对音乐和水柱大小等的控制和实时显示。

以上就是我们深圳市组创微电子有限公司为您介绍的基于蓝牙技术的音乐喷泉控制系统的设计开发示例。如果您有音乐喷泉系统方案开发需求,可以放心交给我们。我们代理多种单片机、语音芯片、双模蓝牙IC、wifi芯片。品牌有松翰单片机、应广单片机、杰理蓝牙、安凯蓝牙、全志、瑞昱(realtek)。我们的技术服务范围有:PCB设计、单片机开发、蓝牙方案、软硬件定制开发、APP开发、小程序开发、微信公众号开发等。还可以承接智能电子产品方案设计、生活电器开发、美容仪器研发、物联网平台应用、智能家居控制系统、TWS耳机、蓝牙耳机音箱开发、儿童益智玩具方案开发、电子教育产品方案设计等。