智能音乐霓虹灯控制系统设计

1、智能音乐霓虹灯控制系统设计智能音乐霓虹灯控制系统设计设计单位设计单位: 项目组成员项目组成员:项目组长项目组长: 目目 录录 设计背景和需求 设计总方案 硬件设计部分 软件设计部分 系统测试部分 个人体会与总结 设计需求设计需求 需要控制的霓虹灯数量一共为需要控制的霓虹灯数量一共为8组；组； 当无人靠近时，霓虹灯缓慢变化，并且语当无人靠近时，霓虹灯缓慢变化，并且语音播报系统播放舒缓音乐；音播报系统播放舒缓音乐； 当有人靠近时，霓虹灯快速变化，并且语当有人靠近时，霓虹灯快速变化，并且语音播报系统播放欢快音乐。音播报系统播放欢快音乐。 项目背景项目背景 各地政府为吸引游客和投资者，在城市的各地政府

2、为吸引游客和投资者，在城市的沿街、沿道、沿河、沿线等地用霓虹灯造沿街、沿道、沿河、沿线等地用霓虹灯造景，实施景，实施“ “亮化工程亮化工程” ”，以美化环境、树立城，以美化环境、树立城市形象。市形象。 动态的表达张扬个性，夜间色彩斑斓，使动态的表达张扬个性，夜间色彩斑斓，使城市夜景沉浸在美丽的梦幻之中城市夜景沉浸在美丽的梦幻之中。 灯光灯光鲜艳亮丽，动态万千，将舞台表现得鲜艳亮丽，动态万千，将舞台表现得五彩缤纷，舞台效果产生了新的飞跃五彩缤纷，舞台效果产生了新的飞跃。 霓虹灯霓虹灯也也广泛应用在餐饮广泛应用在餐饮、服务业服务业。检测是否有人接近检测是否有人接近编译并载入需要编译并载入需要运行的

3、程序运行的程序主控制系主控制系统统语音播报语音播报霓霓虹虹灯灯闪闪烁烁红外传感器最小系统驱动系统语音系统LED霓虹灯模块霓虹灯模块传输指令传输高低电平发出指令发出指令系统结构系统结构 总图：总图：红外传感器最小系统传输高低电平传输指令红外传感器最小系统传输高低电平驱动系统传输指令红外传感器最小系统传输高低电平驱动系统传输指令红外传感器最小系统传输高低电平语音播报模块语音播报模块发出指令发出指令驱动系统驱动系统传输指令传输指令红外传感器红外传感器中心控制系统中心控制系统传输高低电平传输高低电平 检测系统检测系统当有物体挡当有物体挡住传感器反住传感器反射的红外线射的红外线时，信号输时，信号输出为低

4、电平；出为低电平；当反射信号当反射信号正常接收时，正常接收时，信号输出高信号输出高电平。电平。主控系统主控系统主控系统主控系统：包括电源模块，单片机最小系统，串行通信，稳压电源电路等。主要是对检测系统传来的数据进行处理，并将正确的数据传送给驱动系统。 最小系统模块最小系统模块单片机最小系统是由复位电路、晶振电路和单片机组成。单片机最小系统是由复位电路、晶振电路和单片机组成。 电源模块电源模块电电源源使使用用外外接接5V 5V DCDC 串行通信模块串行通信模块通过通过MAX232芯片实现单片芯片实现单片机所用的机所用的TTL电平和电脑所电平和电脑所用的用的RS232电电平之间的相互平之间的相互

5、转换。转换。 主控系统实物图主控系统实物图STC89C52MAX232驱动系统驱动系统驱动系统驱动系统：主要包括主要包括8路路TIP127达林顿管，达林顿管， ULN2803芯片，芯片，WT5001语音芯片，语音芯片，TDA7297功放电路以及外设（霓虹灯，扬声器）等。功放电路以及外设（霓虹灯，扬声器）等。达达林林顿顿管管内内部部结结构构驱动模块采用型号驱动模块采用型号为为TIP127的达林顿的达林顿管，所谓达林顿管管，所谓达林顿管就是两个三极管串就是两个三极管串联在一起，放大倍联在一起，放大倍数是两个三极管的数是两个三极管的乘积，它在此电路乘积，它在此电路中的作用相当于一中的作用相当于一个电

6、路开关，用来个电路开关，用来控制霓虹灯两端电控制霓虹灯两端电压，使霓虹灯改变压，使霓虹灯改变闪烁颜色。闪烁颜色。 ULN2803ULN2803为八重达林顿晶体为八重达林顿晶体管阵列，管阵列，1818脚为输入脚，脚为输入脚，直接和单片机直接和单片机I/OI/O口相连口相连, , 11181118脚为输出脚，接脚为输出脚，接8 8路路TIP127TIP127达林顿管。由于单达林顿管。由于单片机的每个引脚输出的高片机的每个引脚输出的高电平电流很小，不足以驱电平电流很小，不足以驱动霓虹灯，而单片机输出动霓虹灯，而单片机输出高电平即可驱动高电平即可驱动ULN2803ULN2803工工作，且作，且ULN2

7、803ULN2803具有电流增具有电流增益高、输出电压大、带负益高、输出电压大、带负载能力强等特点，所以选载能力强等特点，所以选用用ULN2803ULN2803来驱动霓虹灯。来驱动霓虹灯。当输入ULN2803电平为0时，输出达林顿管截止，负载无电流；当输入为高电平时，输出达林顿管饱和，负载中有电流。由此驱动霓虹灯点亮。 霓虹灯管模块霓虹灯管模块霓虹灯正极霓虹灯正极接接12V电源，电源，负极接达林负极接达林顿管集电极顿管集电极 语音模块语音模块利用利用HEADER4X2连接语音模块连接语音模块语音模块采用语音模块采用WT5001芯片芯片功放功放TDA7279WT5001-48LWT5001-48

8、L是一款是一款OTPOTP高音质的高音质的MP3MP3语音语音芯片。芯片。3434脚为脚为BUSYBUSY信信号输出脚，当有音频号输出脚，当有音频播放时，输出为高电播放时，输出为高电平。平。语音模块核心芯片：语音模块核心芯片：TDA7279TDA7279的特性：的特性：1.较宽的电源电压较宽的电源电压适应范围适应范围6V-18V；2.最少的外部组件；最少的外部组件；3.短路保护；短路保护；4.热过载保护；热过载保护；TDA7279内部电路图内部电路图语音模块的工作原理 单片机通过模拟串口对WT5001进行控制，控制语音模块播放哪一首歌，以及播放的开始和停止。 WT5001输出的音频信号进入TD

9、A7279进行音频信号的放大。 放大之后的语音信号可以带动两个15W扬声器工作。实物图实物图连接霓连接霓虹灯虹灯达林顿管达林顿管驱动模块驱动模块连接最小连接最小系统模块系统模块TDA7279WT5001Header4x2 程序程序初始化进初始化进程，控制程，控制灯的闪烁灯的闪烁规律。规律。定义P0，P1，P2口控制灯的几种闪烁规律以及延时情况设置SD卡中音乐的存储地址以及中断时函数的调用 类别类别组号组号无人时无人时灯光音乐效灯光音乐效果果有人时灯光有人时灯光音乐效果音乐效果 1 X X 2 X 3 4 5 我们安排了我们安排了10组测试试验，组测试试验，“”表示试验结果符合要求表示试验结果符合要求 类别类别组号组号无人时灯无人时灯光音乐效光音乐效果果有人时灯有人时灯光音乐效光音乐效果果 6 7 8 9 10 测试结果：实验结果证明，符合要求！测试结果：实验结果证明，符合要求！整体效果图整体效果图 项目设计的时候要选择合适的传感器，要有全局的设计意识； 程序设计时要注意避