2  整体方案设计

2。1  音乐喷泉控制系统的要求

音乐喷泉控制系统设计是对音乐音频信号的实时采样然后利用音乐的主要音素(频率、振幅、音色和节拍)来控制喷水的花型组合变化、水柱高低、远近变化和灯光色彩组合，它的原理是先将声音信号转化为电信号，经过放大后及其它一些处理推动电子开关，已达到去控制设在水路上的电磁阀的启闭，以此达到控制喷头水路通断的目的。再通过电机对潜水泵进行调速，利用各式喷头的喷射状态来实现喷泉水柱高低，来实时的展现出音乐的频谱，实现的对音乐喷泉的进行控制，如图2。1所示。

图2。1 系统的框图结构

2。2   控制系统目的及任务

本设计控制系统为广场音乐喷泉控制系统，该控制系统的目的及任务如下：

1、音乐信号的采集及放大电路的设计

2、了解系统控制主电路：时钟电路、转换电路、电机及其外部电路的设计方法；

3、潜水泵设计

4、掌握软件系统的设计方法，列出指令表等。

2。3  控制系统各模块的选择

2。3。1  单片机的选择

单片机是指集成在一块芯片上完整的计算机控制系统。尽管它的大部分功能都集成在一块很小芯片上，但是它具有完整计算机所需要的大部分部件例如CPU、内存、内部和外部总线系统等。所以单片机是将中央处理器，随机存储器，只读存储器，定时器芯片和I/O接口电路等集成于一个芯片上的微控制器。

由于单片机的种类很多，所以在选择单片机时要依据实际设计要求来选择相应合适的单片机。例如当系统设计仅需要一个单片机定时器则选择AT89C51就可以满足要求，AT89C51是一种低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有4K字节系统可编程的Flash存储器。AT89C51采用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使的芯片具有传统51单片机所不具备的一些功能。在单芯片上，拥有非常灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，数据存储为128B，这样使得AT89C51成为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案[2]。

2。3。2  音频放大模块的选择源C于H优J尔W论R文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ752-018766

LM386芯片是美国国家半导体公司生产的一种音频功率放大器，该芯片的产品主要应用于低电压消费类产品。为了使外围元件最少，其电压增益内置为20。但是在1脚与8脚之间增加了一只外接电阻和电容，这样就可以将电压增益调至为任意值，甚至可以达到200。输入端以地为参考，同时输出端可以被自动偏置至电源电压的二分之一，在6V电源电压的作用之下，它的静态功耗仅仅为24mW，使的LM386芯片特别适合用于低电压供电的场合。

2。3。3  AD转换模块的选择

ADC0832芯片是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小、兼容性、性价比高等特点因而深受众多单片机爱好者及企业的欢迎，目前这种芯片已经具有很高的普及率。ADC0832是一种8位分辨率的A/D转换芯片，它的最高分辨可以达到256级，可以适应大多数的模拟量转换要求。AD0832芯片内部电源输入与参考电压的复用，使的芯片的模拟电压输入在0~5V的范围。

2。3。4  水泵模块的选择

本次设计中泵采用的是QSP20-20-2。2型专用泵，QSP型喷泉潜水泵电机材料采用的是优质DR470冷轧夕钢片,而且增加了电机绕组的匝数和潜水线的线径,泵电缆采用了三相四芯线JHS型喷泉专用的电缆线,叶轮更是增加了防松动的装置,电机内腔所采用了进口防锈磁漆,通过以上结构的改进从而使潜水泵惯量小,从而响应速度快,轴承采用了高性能的专用轴,以提高绝缘等级,进而满足了音乐特种喷泉频繁起动的需要。滤网护罩采用了全不锈钢材料，电机的内腔定转子采用了进口的涂料，以此提高了水下电机的耐腐蚀性，通过以上的结构改进使该的型号的泵更加适于喷泉工程专业的要求。