[发明专利]基于MCU的四路多工作模式彩色音乐喷泉控制器

说明书

本发明是一种基于MCU的四路多工作模式彩色音乐喷泉控制器。此技术属于电子计算机领域。所设计的控制器包括以下5个部分：(1)电源单元；电源单元包含变压整流电路、稳压输出电路，将220V交流电变成24V、5V直流电直接为控制系统供电。(2)最小系统单元；包含STC12C5616AD芯片、时钟电路、复位电路、串口下载电路。(3)模式选择单元；模式选择单元利用拨码开关与MCU结合，通过定时检测引脚电平选择不同工作模式控制电机和灯光配合音乐旋律进行工作，因此实现工作模式灵活可变。(4)灯光显示单元；通过MCU引脚输出PWM脉冲驱动LED进行不同工作模式。(5)电机驱动单元；驱动电路接收PWM脉冲信号后，输出驱动电流驱动水泵直流电机进行工作。

技术领域

本发明是一种利用单片机系统而具有工作模式灵活可变的彩色音乐喷泉的控制器，此发明属于电子计算机技术领域。

背景技术

喷泉控制器是喷泉工程的关键部分。传统的音乐喷泉控制器大部分以提供室外大型喷泉为主，成本高昂。仅有的部分小型音乐喷泉控制器工作模式单一化，选择具有局限性，每个控制器只有一种固定的工作模式，因此水泵和灯光只能在预先设定好的模式下工作，无法做到根据环境需要在多种工作模式间灵活切换。本设计主要解决的是设置喷泉控制器多种工作模式，同时控制喷泉在不同工作模式间可灵活切换，从而丰富音乐喷泉的应用范围。

在已有条件下，对控制系统不断优化，做到控制系统功能不断丰富，一直是当今技术发展的潮流。如何让音乐喷泉工作模式更加丰富，更适用于生活，一直是该领域不断研究发展的难题，因此本设计更加具有实用价值。

发明内容

本发明在传统的喷泉控制器的技术上提出了更为优良的电路设计方法，设计出一种具有灵活可变工作模式的四路彩色音乐喷泉控制器。本发明解决传统的控制器方案如下：一种基于单片机的多工作模式彩色音乐喷泉控制器包括电源单元、最小系统单元、模式选择单元、灯光显示单元、电机驱动单元；所述模式选择单元，用于选择不同的工作模式，进而选择喷泉的水型，灯光的色彩闪烁方式；所述电机驱动单元，采用ULN2803达灵顿管作为驱动芯片所设计的驱动电路，用于接收来自单片机的脉冲信号，进而输出驱动电流，驱动水泵中四个直流电机按照单片机发出的脉冲信号进行工作；所述灯光显示单元，采用R8010进行驱动，所设计驱动电路，用于接受来自单片机的脉冲信号控制LED显示电流，用于跟随音乐配合喷泉水柱按照不同工作模式进行灯光闪烁；

进一步，所述电源单元主要包括整流电路、LM317稳压电路，通过整流电路将220V交流电进行变压、整流后变成28V直流电，再通过LM317稳压电路输出24V、5V直流电供给电机驱动单元、灯光显示单元与最小系统单元。

进一步，所述最小系统单元包括STC12C5616AD主控芯片、单片机的时钟电路和复位电路以及MAX232串口转换电路。

进一步，所述模式选择单元主要包括四种模式，分别是STOP、ALLOPEN、ROTATION、CHORD。使用2位拨码开关进行四种工作模式的选择，拨码开关外接5V电源，同时外接GLED，RLED两种灯，通过两种灯的亮灭状态，分别代表拨码开关的开关状态，进而代表所选择的水型和灯光闪烁模式。

进一步，所述单片机灯光显示单元主要包括R8010驱动电路和四路LED灯条，通过编程控制单片机LED控制引脚输出PWM的占空比，R8010的PWMD引脚接收到脉冲后，GATA输出相应的脉冲信号，进而对LED灯条中所通过电流大小进行控制，从而控制LED灯条亮度、闪烁等形态的变化。

进一步，所述电机驱动单元主要由一个ULN2803达林顿管实现驱动功能，所述的ULN2803达林顿管输入端分别接入单片机四个脉冲输出引脚，输出端分别接到四个直流电机中的一个输入端。