毕业设计（论文）-基于单片机的小型音乐喷泉的设计(34页).doc

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1、-毕业设计（论文）-基于单片机的小型音乐喷泉的设计-第 2 页南 京 理 工 大 学毕业设计说明书(论文)作 者: 学 号： 教学点:扬州科技学院 专 业:机电一体化工程 题 目:基于单片机的小型音乐喷泉的设计 指导者： 评阅者： 2017 年 4 月 南 京 理 工 大 学毕业设计（论文）评语学生姓名： 班级、学号： 题 目： 基于单片机的小型音乐喷泉的设计 综合成绩： 指导者评语：施昱晖同学在本次毕业设计中认真研究了基于单片机的小型音乐喷泉的设计，对系统的功能进行了硬件、软件电路设计，实现了PWM控制电机转动的基本原理。所完成的设计内容具有一定的创新性。该生态度认真，较好地完成了本毕业设计

2、任务书上所规定的任务和要求，但还存在文献查阅不足的问题。论文书写流畅，语句通顺，符合规范，达到了毕业设计的要求，建议成绩为 ，同意提交答辩。 指导者(签字)： 2017年4月26日毕业设计（论文）评语评阅者评语：施昱晖同学以基于单片机的小型音乐喷泉的设计为研究内容，其选题具有较好的实际应用价值和意义。所研究和设计的内容具有一定的创新性。从论文反映出该生的毕业设计工作量饱满并且较好地完成了本毕业设计任务书上所规定的任务。但还存在文献综述不够全面的问题。论文书写流畅，语句通顺，图表齐全，文档格式规范。建议成绩为 ，同意提交答辩。 评阅者(签字)： 年 月 日答辩委员会（小组）评语：施昱晖同学全面地

3、介绍了毕业设计完成的各项工作。在答辩时，阐述条理清晰，回答问题正确。反映出该生较全面地掌握了本专业相关的基础理论和专业知识，具有较好的逻辑思维能力和口头表达能力。答辩小组全体成员经过认真讨论，一致通过该同学的毕业设计答辩，成绩评定为 。答辩委员会负责人(签字)： 年 月 日毕业设计说明书（论文）中文摘要 随着科学技术的不断发展和人们生活水平的不断提高，以高新科学技术为主的各种新型水景工程：现代雕塑、音乐喷泉、激光水幕电影、超高喷泉等，都在我国相继出现。单片机作为一种微处理控制器，包含有基本的软硬件资源。 音乐喷泉的核心部分是单片机控制。不同的喷泉所需的电机与彩灯的组数也不尽相同，所以喷泉控制可

4、以采用简单、通用、组数能灵活扩充的控制部分。为了达到这一目的，本喷泉控制部分由模拟电路与数字集成电路相结合，这种设计就可以灵活的改变电机和彩灯组数。 本设计的核心控制器是AT89C52单片机，主要包括音乐运放模块、A/D转换模块、单片机控制模块以及彩灯模块。其系统原理是音乐信号分成两路输出，一路信号经过功放电路之后为喇叭提供信号，同时控制彩灯的循环。另一路信号经过A/D转换之后提供给单片机，最后由单片机输出占空比可变的PWM控制电机的转速。关键词：52单片机；PWM控制；小型直流电机；毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Small music fountain design based

5、on single chip microcomputerAbstractWith the continuous development of science and technology and the continuous improvement of peoples living standard，Is given priority to with high and new science and technology of all kinds of new type of waters engineering：Modern sculpture fountain, music founta

6、in, laser water curtain movie, ultra-high, etc.Are there appeared in our country. Single chip microcomputer as a microprocessor controller, contains the basic software and hardware resources.Music fountain is a core part of single-chip microcomputer control. Motor and required by different fountain

7、lights have different Numbers of groups, so the fountain control can be used in a simple, general motors, and group number to control part of the flexible expansion. In order to achieve this goal, this fountain control part by a combination of analog and digital integrated circuit, this design can b

8、e flexible to change motor and number of sets of lights.This design is the core of the controller single-chip microcomputer AT89C52, mainly including music op-amp module, A/D conversion module module, single-chip microcomputer control module and colorful lights. The system principle is music signal

9、output is divided into two road, all the signal after amplifier circuit to provide signals for speakers, the cycle of control lights at the same time. Another Angle signal after A/D conversion for single chip microcomputer, controlled by A single-chip computer output variable of the PWM duty cycle o

10、f the motor speed.Keywords:AT89C52 microcontroller; PWM control. Small dc motor 目 录1前言12总体设计方案22.1音乐喷泉控制系统整体设计22.2系统框图43硬件电路的设计53.1音频功放电路的设计53.2彩灯控制电路的设计73.3 A/D转换电路的设计83.4电机驱动电路的设计123.4.1步进电机的介绍123.4.2直流电机的介绍123.4.3电机的选择133.4.4电机驱动ULN2003A13.5单片机最小系统设计13.5.1 复位电路23.5.2 时钟晶振电路23.5.3 电源电路23.6程序下载电路设计

11、3.7硬件设计与调试方法3.7.1 硬件原理图设计环境3.7.2 硬件调试4软件设计4.2软件设计流程图及程序4.3 软件仿真.结束语致 谢1参考文献28附录129附录230附录311 绪论随着科学技术的不断发展和人们生活水平的不断提高，以高新科学技术为主的各种新型水景工程：现代雕塑、音乐喷泉、激光水幕电影、超高喷泉等，都在我国相继出现。单片机作为一种微处理控制器，包含有基本的软硬件资源。音乐喷泉作为人文景观和自然景观相结合的产物，已经深受广大人名群众的喜爱。所以有关音乐喷泉的研究也就丰富了起来。目前，我国大型音乐喷泉技术已经慢慢变得成熟，但是对于小型音乐喷泉的发现较少。控制系统是整个音乐喷泉

12、的重要东西，其余部分和普通类型的喷泉差不多一样。音乐喷泉的可以用PLC来控制，也可以采用单片机来控制。对于小型音乐喷泉最适合的是单片机。其适合于一般城市、小型广场和普通的居民区的小型音乐喷泉，由于其要求控制简单，使用单片机完全可以满足要求，而且成本较低更适合大众，是未来的音乐喷泉发展的必然趋势。 设计一个基于单片机控制的音乐喷泉，确定方案，画出系统原理图，购买相关元器件完成产品的制作，继而确定具体电路、制作、调试和作品验收。根据音乐信号的强弱对水泵转速来进行控制，以便控制喷泉水柱的高低，驱动喷头的个数可根据情况自行进行确定。可行性分析：用单片机根据声音信号的强弱对电机的转速进行控制，以便控制喷

13、泉的水柱的高低。输入为与音乐声音信号成正比的电压数字信号，输出为对水泵转速进行控制的PWM信号。选用52单片机作为此次小型音乐喷泉控制系统设计的控制核心，主要是为了实现单片放音，并控制一到多个小型电机的动作，解决系统中的信号同步控制性的问题。整个电路设计简单，通俗易用，基于现代工程背景，具有一定的可行性。本文采用了单片机控制技术，给出了单片机控制电路，电机控制电路，彩灯控制电路，A/D转换电路及部分单片机I/O口初始化的程序，来达到喷泉灯、水型及音乐和色彩的完美结合，使喷泉表演更加生动更加富有内涵及符合水的艺术。2总体设计方案2.1音乐喷泉控制系统整体设计方案比较方案一：基于音乐信号分频段的音

14、乐喷泉控制器的设计方案本方案首先对音乐信号进行分频段，然后分别进行V/U、A/D转换之后将信息传输给单片机，单片机将处理过的信号传输给8255A电机驱动进行驱动步进电机和彩灯控制模块。该控制方案的频率较难实现，精度要求比较高，且成本高AT89C52单片机彩灯彩灯控制电路喷泉步进电机控制电路喇叭音乐信号分频段V/U转换A/D转换图2.1 基于信号分频段的设计方案方案二：基于全数字集成电路音乐喷泉控制器的设计方案。在通过峰值检测的音乐，得到控制电压和容量的大小有关的控制电压，通过一个简单的A/D转换为数字信号去控制存储器芯片，相应的数据信号的存储器地址将被输出，输出信号驱动灯工作通过隔离驱动。本方

15、案的设计流程框图如下：彩灯水泵隔离驱动存储器A/D转换峰值检波音乐信号图2.2 全数字集成电路音乐喷泉设计方案三：采用AT89C52单片机为主控芯片的设计方案。该方案的设计思想是MP3 计算机第一音乐信号产生的2路，一路经过音频放大后，A / D转换等一系列操作，输入到单片机AT89C52单片机控制，最终通过控制电机对喷泉流量的控制，来达到音乐喷泉的效果。另一路通过一个运放电路之后给喇叭，提供给广场音乐同时达到对彩灯的控制。在同一时间，两个信号，声，光，水可以协调控制。本方案是通过对音乐信号的电压进行采集，可以实现音乐，灯光跟喷泉的同步控制，使设计出的音乐喷泉给人以和谐的感受。本方案的设计图如

16、下图所示。水泵单片机数模转换音频放大音频信号输入彩灯控制音频信号图2.3 系统总体硬件框图经过三个方案的对比，我选择方案一作为本设计的最终方案。三个方案中方案二的设计只是单独采集音乐信号音量大小的峰值，并没有对音乐信号进行放大处理，并不能很好的实现音乐喷泉的控制，方案三的设计分频段比较复杂，对于频率划分的比较精确，实际操作的时候难度较大，而且方案三选用的水泵控制，相对而言的驱动电路复杂，不利于整个设计的推广。方案一的设计不仅能很好的控制音乐喷泉的各个部分的执行，与信息的采集，同时成本较低，便于推广。2.2系统框图音乐的播放可在启动喷泉时，由外部设备如电脑等设备播放。根据有无音乐信号，启停喷泉。

17、当有音乐信号时，获取声音强度，通过A/D转换，输出数字信号到单片机，单片机输出PWM控制信号使电机产生随音乐起伏的效果。同时音乐信号通过音频调制彩灯控制器的控制输出到一组彩灯上显示出随音乐高低起伏的效果。系统总体结构图如图2.4所示。52单片机控制一个或多个水泵驱动模块ULN2003音乐信号输入A/D转换模块ADC0804功率放大模块LM3868个LED显示扬声器彩灯控制模块LM3915图2.4系统总体框图3硬件电路的设计3.1音频功放电路的设计运放模块是将MP3电脑手机产生的音乐信号经过一个运放通过小喇叭输出。由于MP3模块产生的音乐信号强度不是很大，如果直接通给喇叭或者其他外部广场信号的话

18、，我们通过耳朵并不能听到音乐信号，所以需要经过一个运放之后给喇叭我们才能在喇叭听到MP3模块产生的音乐。运放模块如图3.1所示：图3.1 音频功放电路图图中1，8脚为增益可调端，20dB-200dB可调。图中10K的可变电阻是用来调节扬声器音量大小，不接时音量最大。第7脚（BYPASS）的旁路电容接地起到滤除噪声的作用。输出端5脚并联电阻电容的作用是消除高频噪声，电容C1的作用有二：隔直和耦合，以及隔断直流电压，直流电压过大有可能会损坏喇叭线圈；耦合音频的交流信号。音频信号放大器LM386通常MP3电脑手机产生的音乐信号强度比较低，所以在对音乐信号进行A/D转换之前需要把信号放大。通过与市场上

19、音频放大芯片的对比，最终本设计采用的音频功率放大器芯片是LM386。LM386是美国一家半导体公司生产的音频放大器，主要应用于低电压供电并且外围元器件使用较少的电路。该音频放大器的电压的增益内置电压为20，但在1脚跟8脚加上一只外接电阻跟电容，它可以为任意值的电压增益，直到200。在6V的电源电压下，它的静态功耗仅为24W，使得LM386适合电池供电。主要特性：1) 静态功耗较低，约为4mA,可用电池供电。2) 工作电压范围宽约为4-12V 或5-18V。3) 外围元器件少。4) 电压增益可调的范围是20到200之间。5) 失真度比较低。该芯片的内部原理图如图3.2所示：图3.2 LM386内

20、部电路图及引脚功能图3.2彩灯控制电路的设计如图3.3是LM3915datasheet中的一个典型的应用，输入的直流电压VIN经过缓冲器接至10个电压比较器的反向输入端。将引脚端7与6短接，基准电压经过分压器分压后，加在10个电压比较器的同相输入端，电压比较器的输出端分别接发光二极管LED1LED10的负极性端。当VINV10时，10个电压比较器都输出低电平，10个发光二极管全亮。当VINV1时，10个电压比较器均输出高电平，10个发光二极管都不亮。如果V6VINV7，则LED1LED6发光，LED7LED10熄灭。因此，被点亮的LED个数与VIN值成线性关系。本电路中（如图3.4）VIN接5

21、0K的可调电阻用于调节被点亮的LED的个数。电容C4，C5起电源滤波作用。9脚开路时显示效果不明显，因此该用接12V电源的条状显示模式。数据手册中规定3脚输入电压为12V20V，发光二极管处电压为3VVLEDV+，因此本店 路选择12V直流供电。图3.3 LM3915典型应用图3.4 LM3915彩灯控制电路图3.3 A/D转换电路的设计 这个模块我用的是ADC0804这个芯片，该芯片是8位COMS逐次逼近型的A/D转换器。通过该芯片采集前面放大过的电压信号，处理之后再送给单片机进行处理。首先A/D转换芯片的CS、RD、WR、INTR口分别接89C52单片机的P3.4口、P3.7口、P3.6口

22、，P3.3口，这四个端口共同控制A/D转换的启动与停止。当CS=0时,允许A/D转换，当WR口由低电平跳转到高电平时，A/D转换开始，当INTR口为高电平时，且CS口也为高电平时停止A/D转换。如下图时序图3.5所示图3.5 A/D转换时序图 本设计中A/D芯片的4脚CLK IN跟19脚CLK-R口构成了A/D转换芯片的振荡电路，来决定频率计算方式是：fCK1/(1.1RC)，R、C值的不同，转换的频率也不同，而且频率愈高速度愈快。但是需要注意R、C的组合，务必使频率范围是在100KHz1460KHz之间。如图3.6，8脚的2个1K的电阻分压使其9脚参考电压为2.5V。DB0口到DB7口是A/

23、D转换的数据输出口。图中6脚IN+口是信号的输入端，图中接入10K限流电阻作用是防止输入电路的电流过大而损坏芯片。图3. 6 A/D转换电路图 A/D转换芯片ADC0804因为音乐信号是交流模拟量，所以单片机不能直接处理。音乐信号比较弱，首先要对其进行音频放大处理，最后由A/D转换电路将其转换成数字信号才传输给单片机控制。对于A/D转换的芯片我选择的是ADC0804。ADC0804是可以逐次比较的A/D转换器。它不仅转换速度快，高分辨率，而且价格低。以下是它的主要电气特性： 1) 工作电压为+5V，即VCC=+5V。2) 模拟输入电压范围：0-5V，即0 Vin 5V3) 分辨率是8位，即分辨

24、率为1/256，转换值介于0-255之间。4) 当f=640KHz时，A/D转换的时间为100us。5) 参考电压为2.5V。ADC0804的管脚图如图3.7所示： 图3.7 ADC0804的芯片管脚该芯片的各个引脚功能如下：1) CS：用于芯片选择信号（CS=0时，使A/D转换）2) RD：外部读取转换结果的控制输出信号。RD为高电平状态时，DB0DB7为高阻抗；RD为低电平状态时，转变好的数字数据才会输出。3) WR：用来启动转换的控制输入端，相当于ADC转换的开始（CS=0时），当WR由高电平转变为低电平状态时，转换器中的数据被清除；当WR由低电平转换为高电平状态时，A/D转换正式开始。

25、4) CLK IN,CLK R：分别对应时钟输入和接震荡无件（R,C），频率范围约100KHZ1460KHZ之间，如果使用RC震荡电路则其震荡频率为15) INTR：是中断请求信号输出端，低电平动作。6) VIN（+）,VIN（-）:差动模拟电压输入。输入单端正电压时，VIN(-)接地；而差动输入时，直接加入VIN（+）和VIN（-）。7) AGND,DGND：模拟信号与数字信号的接地。8) VREF:辅助参考电压。9) DB0DB7：8位的数字输出。10) VCC：电源供应以及作为电路的参考电压。彩灯控制模块LM3915LM3915是单片集成电路，其感测模拟电压电平与驱动器10的LED，液晶

26、显示器或真空荧光显示器，提供了对数3分贝/步模拟显示。一个引脚变化，从柱状图显示，以一个移动的点显示。LED驱动电流及调节可编程，因此没有限流电阻。整个显示系统可以从一个单一的操作供应低至3V或高达25V。 图3.6 LM3915引脚图引脚功能： 引脚端2、3（V-，V+）为电源电压的负、正端； 引脚端5（SIG）为信号输入电压端； 引脚端7、8（REF OUT.REF、ADJ）为基准电压的输端、调整端； 引脚端6.4（RHL、RLO）为内部分压器的高端和低端； 引脚端1、1018（LEDNO.1LED NO.10）为10个LED驱动输出端； 引脚端9（MODE）为模式选择端，接电源时选择条形

27、显示模式，不接开路时为单点显示模式。参数特性：1) 单一的供电3v至25v。2) 驱动led、lcd或真空荧光灯。 3) 条状或者点状显示模式外部由用户选择。4) 内部参考电压1.2V至12V。3.4电机驱动电路的设计3.4.1步进电机的介绍步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。 在电机非超载的情况下，电机的转速以及位置的变化只取决于脉冲信号的脉冲数和频率，而不受负载变化所带来的影响，也就是说只要给电机加一个脉冲信号，电机就能转过一个角度。由于该线性关系的存在，再加上步进电机只有周期性的误差而没有累积误差等特点，使步进电机得在速度、位置等控制领域得到了广泛的应用。目

28、前步进电机有三种分别是反应式步进电机、混合式步进电机和永磁式步进电机。步进电机区别于其他控制电机的最大特点就是它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率确定。 3.4.2直流电机的介绍直流电机是一种旋转电机，它能够将直流电能跟机械能相互转换，它具有良好的调速特性，其调速的效果是平滑、方便、调速的范围也比较广；同时直流电机也具有很好过载能力，能承受频繁的负载冲击；它能实现无级快速启动、制动和反转，以及能满足各种自动化设计的要求。直流电机的PWM调速原理：PWM控制是通过对一系列脉冲的宽度来进行控制，从而有效的获得所需要的波形。在PWM驱动控制

29、的调速控制中，是通过改变电机电枢电压的导通时间与导通周期的比值（即占空比）来控制直流电机的转速。如图3.5.1所示，在脉冲的作用下，按一定的频率来接通和断开电源，电机的速度就可以得到很好的控制。当电机通电的时间增加时，电机的转速就会加快；反之，当电机的通电时间减少时，电机的转速就会减慢。设计时只要按照一定的规律，改变一个周期内电机“导通”和“断开”的时间比例即可实现电机速度的控制。由图3.5可以很形象的看出电枢电压与平均电压之间的关系。 图3.5 电枢电压“占空比”与平均电压的关系3.4.3电机的选择通过对于步进电机跟直流电机的对比，可以发现直流电机相对于步进电机具有以下优点：1) 直流电机的

30、调速性能好；2) 直流电动机能承受频繁冲击载荷，同时对直流电动机的过载能力很强； 3) 直流电机能够实现频繁快速制动效果而步进电机相对于直流电机的最大的优点就是对于位置的控制，即可以控制电机转过的角度。但是对于音乐喷泉控制来说，并不需要特别高的位置控制。由于音乐信号是经处理之后再给单片机输出控制信号来驱动电机的，所以一定范围内的误差是可以的，而本设计还需要能够快速反应当前信号状态，同时从价格上以及驱动电路的复杂程度来考虑，直流电机更加有优势。所以最终采用小型直流电机作为本系统的电机。对于驱动电路的芯片的选择，我选择了ULN2003。该芯片具有电流增益高、带负载能力强的特点，属于集电极开路驱动芯

31、片，可以驱动感性负载，如大功率直流电机，步进电机，各种电磁阀等，尤其是输入端可直接与单片机连接，从而容易接受的单片机控制。 对于电机的调速，我采用的是PWM的调速方法。其原理是开关管在一个周期内导通的时间为t，周期为T，则电机两端的平均电压U=Vcc*（t/T）=nVcc。其中，n=t/T（占空比），Vcc是电源电压。电机的转速与电机两端的电压成正比，而电机的电压与控制波形的占空比成正比，因此电机的速度与占空比成正比，占空比越大，电机转的越快。原理图如图3.8所示如图3.8，在硬件电路的连接上，我们将单片机的P0.0口连接到ULN2003的IN1口上，接1K上拉电阻，加大输出的驱动能力，IN2

32、口接电机一脚。通过改变P0.0口上的高低电平的占空比以控制电机的转速。对于速度检测，有很多方式可以实现，比如测速发电机，光电编码器，光电对管，电枢电流高次谐波频率法等等，我们采取了使用光电对管的方法来知道转子的转速，这种方法实现起来简单，成本也便宜，测速也比较准确。其原理是：通过在电机转轴上装一个质轻的钢圆盘，圆盘的径向上等间距开有栅缝，圆盘放在光电对管槽的中央，当光电对管一端的红外信号通过光栅透过到达对面的检 测区时，对面检测到了有信号，就会输出一个脉冲信号（如图3.9）。单片机通过测量这个脉冲信号的频率就可以大概算出转子的瞬时转速。 图3.8 电机驱动电路图 图3.9 模拟光电对槽测速图3

33、.4.4电机驱动ULN2003AULN2003A是美国TexasInstruments公司和Sprague公司开发的高压大电流达林顿晶体管阵列电路，它采用的是16个引脚的封装。它的主要特点如下：1) 电流增益高（大于1000）;2) 带负载能力强（输出电流大于500mA）;3) 温度范围宽（-4085）;4) 工作电压高（大于50V）。使用ULN2003芯片驱动电机，既可以驱动接步进电机，也可以驱动直流电机，但本设计驱动的是直流电机，其使用操作比较方便。其引脚如图3.10所示：图3.10 ULN2003引脚及功能图引出端的序号符号功能引出端序号符号认同功能11B输入9COM公共端22B输入10

34、7C输出33B输入116C输出44B输入125C输出55B输入134C输出66B输入143C输出77B输入152C输出8E发射极161C输出ULN2003引出端功能符号如下表图3.11 ULN2003引出端功能符号表3.5单片机最小系统设计单片机最小系统有AT89C52单片机，复位电路，时钟晶振电路，电源电路组成。其中复位电路是用来控制单片机的起始状态，完成单片机的启动阶段。单片机在接通电源时产生复位信号，完成单片机的启动。3.5.1 复位电路 图3.12 复位电路图 图3.13 晶振电路图 3.5.2 时钟晶振电路时钟电路是单片机的核心，它决定着单片机工作的节奏，控制单片机的工作速度。时钟电

35、路也就是振荡电路，向单片机提供一个正弦波信号作为基准，控制单片机的速度。AT89C52的时钟频率范围是：0-33MHz，本设计使用的是12M。3.5.3 电源电路5V（DC500mA）电源由电脑USB口接入，12V(DC1A)电源由市面上购买的外接电源提供。如下图所示 图3.14 12V电源(DC1A) 图3.15 5V USB接口（DC500mA）6程序下载电路设计程序下载模块采用的是MAX232芯片，它是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路,使用+5v单电源供电。由于该电路相对简单，所以本设计采用的是市面上购买的下载模块，程序图和实物图如下所示。图3.16 程序下载电路原

36、理图图3.17 程序下载电路实物图其中要注意的是图中实物的RXD口连接单片机的P3.1（TXD）口，TXD口连接单原因及解决办法：在调试A/D转换电路的时候，由于A/D转换芯片的电源正负极接反导致整个A/D芯片被烧坏，只能从新更换A/D转换芯片进行调试。通过整个硬件的调试过程，我发现了许多的在设计阶段不会碰到的问题。比如电源电路正负极接反而导致整个调试心血付诸东流。同时我还发现实际操作与理论设计中有很大的出入，在理论设计的时候，我们并没有把所有的干扰都考虑进去。一开始的时候，我就犯过这个错误，没注意到干扰而导致模块功能实现不了。4软件设计4.1系统整体软件设计的环境本系统的软件设计是在Keil

37、 uVision4 软件环境下实现的。Keil uVision4是美国Keil Software公司出品的对于C语言的单片机软件开发系统。它是用C语言和汇编，比较功能，可读性，可维护性，结构，具有很大的优点，所以很容易实现。 如果用过汇编语言后再使用C来开发，会有更深的印象。Keil uVision4软件有着丰富的库函数和很强的集成开发调试工具。另外很重要的是， Keil uVision4生成目标代码的效率对于汇编来说是非常具有效率的，而且很容易被理解，效率更高。在开发大型软件时更能表现出高级语言的优势。Keil uVision4的优点有:1.Keil uVision4生成的目标代码效率非常的

38、高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，通俗易懂。在开发大型软件时更能表现出高级语言的优势2.与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有很大的优点，因此很容易实现。用过汇编语言后再使用C来开发，会更深刻的的印象。同时Keil uVision4软件有丰富的库函数和集成开发调试工具。4.2软件设计流程图及程序4.2.1 系统流程图点击速度设置为5点击速度设置为4点击速度设置为3点击速度设置为2点击速度设置为1YYYYY根据点击速度值，改变T0的定时时间，从而达到PWM调整的目的。V0.390.33-0.390.27-0.330.21-0.27V0.21开始启动A/D转换图当电压V0.21时

39、：电机的速度设置为1；当电压0.21V0.27时：电机转速设置为2；当电压0.27V0.33时：电机转速设置为3；图4.1 系统软件设计流程图 由上图可以看出整个软件设计由刚开始启动A/D转换程序、到读A/D转换的数据（电压值）、再到对电压数据进行分析。查阅相关资料，得出：假如ADC0804输出的二进制值0x80,则根据A/D转换公式可以推出ADC0804的输入电压大小为(0x80/0x100)*5V=2.5V。整个数据分析有五个选择：当电压0.33V0.39时：电机转速设置为4；当电压V0.39时： 电机转速设置为5，整个软件的设计整个流程就如上面所说。脉宽定时 10ms T1周期定时T0中

40、断重置10ms的定时常数重置脉宽定时常数置PWM脉冲置PWM脉冲返回返回PWM：脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。脉冲宽度调制是一种模拟控制方脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或

41、MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。4.3 软件仿真图4.2 系统部分仿真电路图1) 状态1 软件设定为转速中等时（5），占空比约为50%左右。2) 状态2 软件设定为转速最大时（9），占空比约为70%左右。3) 状态3 软件设定为转速最小时（1），占空比约为20%左右。说明：图中变化的占空比波形可以明显的看出电机转速在随着音乐节奏信号跳动而变化。 结论在这次毕业设计中发现学习到的东西是不够的，不过能够利用各种渠道查找资料。最后，设计中涉及到的电路图，通过查找

42、数据库资料跟向指导老师请教，最后也得到了解决。在毕业设计过程中也学会了不少，与此同时也培养了独立思考和设计的能力，树立了把所学到的理论知识用于实践的信心，相信以后会受益匪浅，这也提高了我自己的实践操作能力，使我充分体会到了设计过程中获得成功所带来的欣喜。毕业设计是对三年所学专业技能的群面考验，不仅涉及的只是面广，难度也比课程涉及的大。这次毕业设计，不仅使我掌握了很多一开始不了解的专业知识，还让我懂得了很多做人做事的道理。经过几个月的查资料，整理材料，写作论文，今天终于可以顺利的完成论文了。这次设计过程中硬件总体实现的还是比较理想的，虽然有点瑕疵，但已经是我所能发挥的一个很高的水平了。同时导师也给了我很大的帮助，在我遇到问题了时候，导师给我指明了正确处理问题的方法，提供给了我相当多得参考资料，这对于这次设计的完成起着重要的作用。总体来说，这次设计过程是我最大收获和财富。同时我认识到，不管什么事，只要用心去做，世上无难事只怕有心人。我会珍惜这次毕