家居音控噴泉設計

　　一、項目設計背景及概述

　　家庭是城市生活的最小單元，中國人更是將一輩子的積蓄用在了買(mǎi)房、裝修上。商品住宅寸土寸金，既要使家里顯得有格調，又不能因為裝飾物占據太多空間。參觀(guān)完蘇州園林后，我們有了制作家居景觀(guān)噴泉的想法，用微縮的音樂(lè )噴泉來(lái)帶給家不一樣的格調與品位。蘇州園林的特點(diǎn)就是由小見(jiàn)大，由微群景觀(guān)去濃縮祖國大好山河，移步換景，妙趣橫生。我們的噴泉也應如此。試想在客廳的茶機的擺一盆小小的噴泉，水花在假山間跳躍，魚(yú)兒在水柱間流動(dòng)……這是多么有趣的場(chǎng)景，能為家人、孩子、賓朋帶來(lái)多少喜悅啊。

　　二、項目設計原理

　　1、 原理概述

　　原理就是利用單片機控制噴泉動(dòng)作，單片機轉換輸入的音樂(lè )信號或預先的編程指令，輸出控制信號至水泵、噴頭電磁閥、燈光、音效等外圍設備，使之按規律的組合動(dòng)作，實(shí)現景觀(guān)噴泉的運作。

　　2、 硬件設計原理

　　將音樂(lè )信號進(jìn)行A/D轉換后輸入單片機，通過(guò)音樂(lè )與編程兩種方式利用單片機的I/O端口輸出高低電平控制繼電器開(kāi)合，將繼電器引腳與水泵、電磁閥、潛水燈、音箱串聯(lián)，間接控制水泵、電磁閥、潛水燈、音箱動(dòng)作，還可以通過(guò)遙控器實(shí)現人機交互。

　　3、 軟件設計原理

　　軟件主要實(shí)現音樂(lè )控制、編程控制兩種控制方式，音樂(lè )控制主要是對輸入的音樂(lè )數字信號進(jìn)行電平比較分析，根據輸入電平高低同步輸出電平高低，實(shí)現對外圍電路的同步控制；編程控制主要是設計幾組算法，能夠實(shí)現外圍設備產(chǎn)生有規律或完全隨機的組合搭配效果。

　　三、項目設計框圖

　　1、硬件設計框圖

　　電路設計框圖：　　

　　水路設計框圖：

　　2、軟件設計框圖

　　音樂(lè )控制方式軟件設計：

　　程序控制方式軟件設計：

　　四、測試結果

　　按設計電路、水路連接并經(jīng)多次改進(jìn)后完成樣機，如下圖所示：

　　噴泉整體呈長(cháng)方形，噴頭呈蝶翼形布局固定在有機玻璃板平面上，以蓮花為點(diǎn)綴，取蝶戀花之意，板下方固定有紅藍兩色條狀潛水燈。

　　水路結構見(jiàn)下圖：

　　長(cháng)方形水箱內放置有兩個(gè)同樣型號的潛水泵、四個(gè)電磁閥。

　　控制盒內部結構見(jiàn)下圖：（手工打制，比較簡(jiǎn)陋）

　　噴水效果如下圖所示：

　　四個(gè)噴頭群組成蝶翼的四個(gè)部分，四個(gè)部分獨立受控噴出水柱，在變化燈光的配合下實(shí)現不同的組合效果。

　　附一：程序工程文件

　　軟件程序經(jīng)多次調試，版本過(guò)多，每一次的思路都不太一致因為控制本身并不復雜，只是算法不同而已，只放上第一次的簡(jiǎn)單例子，見(jiàn)百度網(wǎng)盤(pán)：

　　鏈接： http://pan.baidu.com/s/1bncjfQn 密碼： hnj5

　　附二：硬件工程文件

　　前期水路部分和噴泉設計占用了大量時(shí)間，后來(lái)因為時(shí)間比較趕，就沒(méi)有自己專(zhuān)門(mén)打樣板子，正好手頭有個(gè)別人做的現成的板子，直接用了，這次用到單片機的地方也比較簡(jiǎn)單，就幾個(gè)I/O端口，PCB我就不專(zhuān)門(mén)畫(huà)了。

　　附三：演示視頻

　　由于已是期末，臨近考試，這次噴泉制作得比較粗糙，視頻也沒(méi)時(shí)間按要求的版式處理了，宿舍這幾天網(wǎng)速也奇慢無(wú)比，只能截取一小段噴水效果視頻放在網(wǎng)盤(pán)里了，見(jiàn)百度網(wǎng)盤(pán)：

　　鏈接： http://pan.baidu.com/s/1d7feY 密碼： 4ep5