專利名稱：音樂噴泉控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于自動控制技術領域，具體涉及到音樂噴泉的控制裝置。
背景技術：
進入了 21世紀，隨著人們生活水平的提高和建立綠色城市的向往，作為建筑藝術的噴泉以其獨特的魅力和特殊的功能，愈來愈成為休閑娛樂產業中的一項重要產品。而近年逐漸興起的音樂噴泉通過噴射水流產生千變萬化的造型結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一，在精神上產生更加愉悅的感受。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，規模大，有很強的震撼力，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和酒店廳堂等小型場所的小型音樂噴泉系統的研究較少，由于小型音樂噴泉系統要求成本較低、規模較小，設計具有很大的局限性，其控制系統普遍存在著曲調單一、協調性能較差等缺點。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述音樂噴泉的缺點，提供一種結構簡單、體積小、維護方便、產品成本低、安全可靠的音樂噴泉控制裝置。解決上述技術問題所采用的技術方案是它具有用于對整機進行控制的單片機系統；對音頻信號進行放大的音頻放大電路I ;AU轉換電路1，該電路的輸入端接音頻放大電路I ;對音頻信號進行放大的音頻放大電路2 ；AU轉換電路2，該電路的輸入端接音頻放大電路2 ；A/D轉換電路，該電路的輸入端接AU轉換電路1、輸出端接單片機系統；分頻電路，該電路與單片機系統相連、輸出端接A/D轉換電路；控制電路，該電路的輸入端接單片機系統；變頻器，該電路的輸入端接單片機系統。本實用新型的AU轉換電路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的負極接二極管D4的負極和電容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轉換器型號為ADC0809。本實用新型的AU轉換電路2與AU轉換電路I相同，AU轉換電路2AU轉換電路2的輸出端接音箱。本實用新型的A/D轉換電路為集成電路U5的26腳接AU轉換電路I的二極管D3的負極、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系統的集成電路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是單片機型號為89C51、集成電路U2的型號為8155H、集成電路U5是A/D轉換器型號為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。本實用新型采用從MP3或外接計算機輸入的音頻信號分兩路，一路經音頻放大電路I放大后輸出到AU轉換電路1，AU轉換電路I將音樂轉換為隨音樂變化的VU信號到A/D轉換電路，A/D轉換電路將輸入的脈沖電信號轉換成數字信號輸出到單片機系統，單片機系統按照事先設定的程序對輸入的信號進行運算，將計算結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。本實用新型具有結構簡單、體積小、維護方便、產品成本低、安全可靠等優點，可作為音樂噴泉的控制裝置。

圖1是本實用新型的電氣原理方框圖。圖2是本實用新型的音頻放大電路和AU轉換電路的電子線路原理圖。圖3是本實用新型的A/D轉換電路和單片機系統以及控制電路的電子線路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限于這些實施例。實施例1在圖1中，本實用新型由音頻放大電路1、AU轉換電路1、音頻放大電路2、AU轉換電路2、分頻電路、A/D轉換電路、單片機系統、變頻器、控制電路連接構成。音頻放大電路I的輸出端接接AU轉換電路1，音頻放大電路2的輸出端接AU轉換電路2，AU轉換電路2的輸出端接A/D轉換電路，A/D轉換電路的輸出端接單片機系統，單片機系統的輸出端接變頻器和控制電路。從MP3或外接計算機輸入的音頻信號分兩路，一路經音頻放大電路I放大后輸出到AU轉換電路1，AU轉換電路I將音樂轉換為隨音樂變化的VU (音量單位)信號到A/D轉換電路，A/D轉換電路將輸入的脈沖電信號轉換成數字信號輸出到單片機系統，單片機系統按照事先設定的程序對輸入的信號進行運算，將計算結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連接構成，集成電路U14的型號為LM386。從計算機或MP3中采集的音樂頻率信號經插座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轉換電路I。音頻放大電路I將音頻電信號進行放大本實施例的AU轉換電路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的負極接二極管D4的負極和電容C9的一端以及A/D轉換電路并通過電阻R13接地，二極管D4的正極和電容C9的另一端接地。AU轉換電路I將音樂轉換為隨音樂變化的VU (音量單位)信號到A/D轉換電路。本實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系與音頻放大電路I完全相同。從計算機或MP3中采集的音樂頻率信號經插座LSl由電容Cll的一端輸入，電容C17的另一端接AU轉換電路2。本實施例的AU轉換電路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連接構成。AU轉換電路2的元器件以及元器件的連接關系與AU轉換電路I完全相同。電容C16的一端接電容C17的另一端，二極管Dl的負極接二極管D2的負極和電容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轉換電路2將音樂轉換為隨音樂變化的VU (音量單位)信號，AU轉換電路2向音箱輸出音頻信號。在圖3中，本實施例的A/D轉換電路由集成電路U5、集成電路U11、集成電路U12、集成電路U13連接構成，集成電路U5是A/D轉換器型號為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轉換電路I的二極管D3的負極、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系統，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腳接單片機系統。本實施例的分頻電路由集成電路U9、集成電路UlO連接構成，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腳接單片機系統。本實施例的單片機系統由集成電路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連接構成，集成電路Ul是單片機型號為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轉換電路的啟動與轉換，經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。本實施例的變頻器由集成電路U8構成，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。集成電路U8將交流電變為直流電，然后再將直流電變為交流電。變頻器用于交流電機的調速。本實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由單片機集成電路Ul通過開關電路控制二極管D5 二極管D8與電源接通或斷開。本實用新型的工作原理如下從計算機或MP3中采集出來的音樂信號一路經插座LSl由電容Cll的一端輸入，經集成電路U15進行放大輸出到三極管Q2，將音樂信號經AU轉換電路2轉換為隨音樂變化的VU (音量單位)電信號，輸出到音箱播放音樂。從計算機或MP3中采集出來的音樂信號另一路經插座LSl由電容C3的一端輸入，經集成電路U14進行放大輸出到三極管Q3，將音樂信號經AU轉換電路I轉換為隨音樂變化的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換成數字信號，輸入單片機集成電路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轉換電路啟動與轉換，同時分頻后為500KHz作為集成電路Ul的時鐘頻率。集成電路Ul按照事先設定的程序進行計算將計算結果，一路輸出經電阻R3和三極管Ql構成的開關電路控制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光，另一路經集成電路U2從集成電路U2的37 39腳輸出到集成電路U8，經集成電路U8變頻，輸出到水泵M，使得水泵M的運轉電壓隨音樂音頻信號變化而變化，與水泵M相聯的噴泉隨音樂音頻信號變化噴水壓力變化，當集成電路U8的控制電壓為零時，集成電路U8停止工作，水泵M也會隨著停止運轉。
權利要求1.一種音樂噴泉控制裝置，其特征在于它具有 對整機進行控制的單片機系統； 對音頻信號進行放大的音頻放大電路I; AU轉換電路1，該電路的輸入端接音頻放大電路I ; 對音頻信號進行放大的音頻放大電路2 ； AU轉換電路2，該電路的輸入端接音頻放大電路2 ； A/D轉換電路，該電路的輸入端接AU轉換電路1、輸出端接單片機系統； 分頻電路，該電路與單片機系統相連、輸出端接A/D轉換電路； 控制電路，該電路的輸入端接單片機系統； 變頻器，該電路的輸入端接單片機系統。
2.根據權利要求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的負極接二極管D4的負極和電容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轉換器型號為ADC0809。
3.根據權利要求1所述的音樂噴泉控制裝置，其特征在于所述的AU轉換電路2與AU轉換電路I相同，AU轉換電路2AU轉換電路2的輸出端接音箱。
4.根據權利要求1所述的音樂噴泉控制裝置，其特征在于所述的A/D轉換電路為集成電路U5的26腳接AU轉換電路I的二極管D3的負極、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系統的集成電路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是單片機型號為89C51、集成電路U2的型號為8155H、集成電路U5是A/D轉換器型號為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，它具有對整機進行控制的單片機系統；對音頻信號進行放大的音頻放大電路1；AU轉換電路1，該電路的輸入端接音頻放大電路1；對音頻信號進行放大的音頻放大電路2；AU轉換電路2，該電路的輸入端接音頻放大電路2；A/D轉換電路，該電路的輸入端接AU轉換電路1、輸出端接單片機系統；分頻電路，該電路與單片機系統相連、輸出端接A/D轉換電路；控制電路，該電路的輸入端接單片機系統；變頻器，該電路的輸入端接單片機系統。本實用新型具有結構簡單、體積小、維護方便、產品成本低、安全可靠等優點，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 優先權日2012年11月5日
發明者王晶, 李艷, 趙宣銘, 劉慶 申請人:榆林學院