一种智能水幕隔离墙及其控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及音乐水幕控制技术领域，特别是涉及一种智能水幕隔离墙及其控制装置。


背景技术：

2.随着时代的进步，人们对精神生活有着更高的追求。此时，音乐喷泉似一股清流缓缓注入人们的眼球，成为人们享受生活的一种重要产物，它既可以运用于大型的商场装修，当作喷泉景观装饰；又可以运用于家庭装修，对室内空气湿度进行调节、美化生活环境；而音乐喷泉控制装置作为喷泉工作的关键部分，为提高音乐喷泉的观感效果，对其控制装置的要求也越来越高。
3.现有的音乐喷泉控制装置的工作模式单一，选择具有局限性，无法满足人们日益提高的观感需求，因此，需设计一种控制装置，使得灯光可随音乐的节奏闪烁，喷泉喷出的水柱高度也可随着音乐的节奏变化，从而实现智能音乐水幕的控制效果。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能水幕隔离墙及其控制装置，能够为实现灯光的闪烁频率以及水幕的水柱高度均能够随着音乐的节奏而变化的音乐喷泉提供一种电路硬件基础结构。
5.为解决上述问题，本实用新型一方面提供一种智能水幕隔离墙控制装置包括主控电路和数个与所述主控电路连接的水泵，还包括水泵控制电路、音频发生电路和灯光发生电路；所述水泵控制电路的水幕控制信号输入端与所述主控电路的水幕控制信号输出端电连接，所述水泵控制电路的喷水控制信号输出端与所述水泵电连接，所述主控电路的音频信号控制输出端与所述音频发生电路的音频信号输入端电连接，所述主控电路的灯光控制信号输出端与所述灯光发生电路的灯光控制信号输入端电连接；还包括电源电路，所述电源电路的电压输出端与所述主控电路的电压输入端电连接。
6.进一步的，所述主控电路包括一单片机以及与所述单片机电连接的时钟子电路和复位子电路，所述单片机的vcc引脚与所述电源电路的电压输出端电连接，所述时钟子电路的振荡信号输出端与所述单片机的x1引脚电连接，所述时钟子电路的振荡信号输入端与所述单片机的x2引脚电连接；所述复位子电路的复位信号输出端与所述单片机的rst/vpd引脚电连接。
7.进一步的，所述电源电路包括一dc接口、一自锁开关和一电源指示灯，所述dc接口的第一引脚通过所述自锁开关与所述主控电路的电压输入端电连接；所述电源指示灯的一端与所述主控电路的电压输入端电连接，另一端接地；所述dc接口的第二引脚和第三引脚均接地。
8.进一步的，所述水泵控制电路包括一驱动三极管和一第一电容，所述三极管的基极通过一第一电阻与所述单片机的p37引脚电连接，所述三极管的发射极与所述电源电路
的电压输出端电连接，所述三极管的集电极与所述水泵的第二端子以及与第一电容的一端均电连接，所述第一电容的另一端和水泵的第一端子均接地。
9.进一步的，所述音频发生电路包括一音频输入子电路、一功率放大器和一音频输出子电路，所述音频输入子电路具有一音频信号输出端和接地端，所述音频输入子电路的音频信号输出端与所述功率放大器的in 引脚电连接；所述功率放大器的vs引脚与所述电源电路的电压输出端电连接，所述功率放大器的两个gain引脚之间通过一第二电容电连接，所述功率放大器的in
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引脚和地引脚均接地；所述音频输出子电路具有一音频信号输入端和接地端，所述音频输出子电路的音频信号输入端与所述功率放大器的vout引脚电连接；所述功率放大器的vout引脚还电连接有一a/d转换芯片。
10.进一步的，所述a/d转换芯片的vcc引脚与所述电源电路的电压输出端电连接，所述a/d转换芯片的cs引脚和clk引脚分别与所述单片机的p10引脚和p12引脚电连接，所述a/d转换芯片的do 引脚和di引脚均与所述单片机的p13引脚电连接，所述a/d转换芯片的ch0引脚与所述功率放大器的vout引脚电连接，所述a/d转换芯的gnd引脚接地。
11.进一步的，所述灯光发生电路包括多个指示灯，每一指示灯的第一端均与所述电源电路的电压输出端电连接，第二端分别通过一第二电阻与所述单片机的p00～p07引脚电连接。
12.进一步的，还包括一与所述主控电路电连接的蓝牙模块以及一与所述蓝牙模块通信连接的远程终端。
13.进一步的，所述远程终端为手机或电脑。
14.本实用新型的另一方面，还提供一种智能水幕隔离墙，包括上述的水幕隔离墙控制装置。
15.本实用新型通过设置主控电路控制水泵控制电路、音频发生电路和灯光发生电路工作，使得灯光的闪烁频率以及水幕的水柱高度均能够随着音乐的节奏而变化，另外，设置蓝牙模块和远程终端，通过远程终端对音频输入子电路输出的音频信号进行远程调节，从而实现智能音乐水幕隔离墙的水幕控制效果，结构简单且功耗低。
附图说明
16.图1为本实用新型一种智能水幕隔离墙控制装置的系统框图。
17.图2为本实用新型一种智能水幕隔离墙控制装置的控制原理图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
19.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
20.如图1所示，本实用新型一种智能水幕隔离墙控制装置包括主控电路1和数个与所述主控电路1连接的水泵j，所述水泵j用于向外喷水以产生水幕。所述智能水幕隔离墙控制装置还包括与主控电路1 连接的音频发生电路2、水泵控制电路3、灯光发生电路4和电源电
路5。所述主控电路1的音频信号控制输出端与所述音频发生电路2 的音频信号输入端电连接，所述音频发生电路2用于根据主控电路1 输出的音频控制信号产生音频信号并播放音乐；所述主控电路1还根据所述音频信号的频率和节奏产生对应的水幕控制信号和灯光控制信号；所述水泵控制电路3的水幕控制信号输入端与所述主控电路1 的水幕控制信号输出端电连接，所述水泵控制电路3的喷水控制信号输出端与所述水泵j电连接，所述水泵j控制电路用于根据主控电路 1产生的水幕控制信号控制水泵j喷水；所述主控电路1的灯光控制信号输出端与所述灯光发生电路4的灯光控制信号输入端电连接，所述灯光发生电路4用于根据主控电路产生的灯光控制信号控制灯光的亮灭；所述电源电路5的电压输出端与所述主控电路1的电压输入端电连接，用于为整个控制装置供电。所述智能水幕隔离墙控制装置还包括一与所述主控电路1电连接的蓝牙模块6以及一与所述蓝牙模块6通信连接的远程终端7，所述蓝牙模块6用于主控电路1与远程终端7之间的远程通信，所述远程终端7用于控制音频信号的产生；在本实施例中，所述远程终端7为手机或电脑。
21.所述主控电路1包括一单片机u1以及与所述单片机u1电连接的时钟子电路和复位子电路，所述单片机u1的vcc引脚与所述电源电路5的电压输出端电连接，用于使整个控制装置通电。所述时钟子电路的振荡信号输出端与所述单片机的x1引脚电连接，所述时钟子电路的振荡信号输入端与所述单片机的x2引脚电连接；所述时钟子电路包括第三电容c3、第四电容c4和一个晶振x，以为所述单片机u1的工作提供振荡信号，使得单片机u1能够正常工作。所述复位子电路的复位信号输出端与所述单片机u1的rst/vpd引脚电连接，所述复位子电路包括一复位按键sw1、一第三电阻r3和一第五电容c5，所述复位子电路具有上电后自动复位的功能，以为所述单片机提供复位信号，使得单片机恢复至初始化状态，确保控制电路稳定可靠地工作，并且所述复位子电路还可通过复位按键sw1进行手动复位。为减小整个控制装置的功耗，简化控制装置的结构，在本实施例中，所述单片机u1采用型号为stc89c52的单片机。
22.所述电源电路5包括一dc接口、一自锁开关sw2和一电源指示灯d1，所述dc接口的第一引脚通过所述自锁开关sw2与所述主控电路1的电压输入端电连接，所述dc接口的第二引脚和第三引脚均接地，所述dc接口可通过usb数据线与移动电源或其他设备的 usb接口直接连接以为整个装置供电；所述自锁开关sw2用于接通或断开电源。所述电源指示灯d1的一端通过一第五电阻r5与所述主控电路1的电压输入端电连接，另一端接地，所述电源指示灯d1 用于指示控制装置的电源状态，当指示灯d1亮起时，控制装置为通电状态，当指示灯d1熄灭时，控制装置为断电状态。
23.所述音频发生电路2包括一音频输入子电路、一功率放大器a 和一音频输出子电路，所述音频输入子电路用于通过蓝牙模块6接收远程终端7发出的音频信号，并将所述音频信号传输给功率放大器a，所述音频输入子电路包括一音频采集芯片y、一电位器rx和一第六电容c6，所述音频采集芯片y用于采集音频信号，所述音频采集芯片y的第二至第五引脚均与所述第六电容c6的一端电连接，所述第六电容c6的另一端与所述电位器rx的第一端电连接，所述电位器 rx的第二端与所述功率放大器a的in 引脚电连接，所述音频采集芯片y的第一引脚和电位器rx的第三端均接地。所述功率放大器a 的vs引脚与所述电源电路5的电压输出端电连接，所述功率放大器 a的两个gain引脚之间通过一第二电容c2电连接，所述功率放大器a的in
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引脚和地引脚均接地，所述功率放大器a用于对音频输入子电路传输
的音频信号进行放大处理，在本实施例中，所述功率放大器a采用型号为lm386的音频集成功放芯片。所述音频输出子电路包括一第七电容c7、一第八电容c8、一第四电阻r4和一喇叭spk，所述喇叭spk的第一端通过所述第七电容c7与功率放大器a的 vout引脚电连接，所述功率放大器a的vout引脚还依次通过所述第八电容c8和第四电阻r4接地，所述喇叭spk的第二端接地，所述喇叭spk接收经功率放大器a放大后的音频信号并进行播放。
24.所述功率放大器a的vout引脚还电连接有一a/d转换芯片 u2，所述a/d转换芯片u2的vcc引脚与所述电源电路5的电压输出端电连接，所述a/d转换芯片u2的cs引脚和clk引脚分别与所述单片机u1的p10引脚和p12引脚电连接，所述a/d转换芯片 u2的do引脚和di引脚均与所述单片机u1的p13引脚电连接，所述a/d转换芯片u2的ch0引脚与所述功率放大器a的vout引脚电连接，所述a/d转换芯u2的gnd引脚接地。所述a/d转换芯片 u2用于将音频信号转换成单片机u1可处理的数字信号，在本实施例中，所述a/d转换芯片u2采用信号为adc0832的模数转换芯片。
25.所述水泵控制电路3包括一驱动三极管q和一第一电容c1，所述三极管q的基极通过一第一电阻r1与所述单片机u1的p37引脚电连接，所述第一电阻r1为限流电阻，以避免三极管q被击穿；所述三极管q的发射极与所述电源电路5的电压输出端电连接，所述三极管q的集电极与所述水泵j的第二端子以及与第一电容c1的一端均电连接，所述第一电容c1的另一端和水泵j的第一端子均接地，所述水泵可根据单片机u1处理后的音频信号的不同振动频率来指示音调的高低，不同的音调对应于不同的电压，以控制第一电容c1的充电速度，进而控制水泵j导通的时间，以此来控制喷出水柱的频率和高低，使水柱的高度随音乐节奏跳动。由于本控制装置采用5v直流电源供电，水泵j无法通过单片机直接进行驱动，因此，设置所述三极管q以驱动水泵j，使得水泵j能够根据主控电路1发出的水幕控制信号进行喷水。
26.所述灯光发生电路4包括多个指示灯d20～d27，每一指示灯 d20～d27的第一端均与所述电源电路5的电压输出端电连接，第二端分别通过一第二电阻r20～r27与所述单片机u1的p00～p07引脚电连接，所述指示灯d20～d27采用发光二极管，该发光二极管可根据单片机u1处理后的音频信号的不同振动频率来指示音调的高低，以控制发光二极管亮灭的个数，进而实现水幕水柱高度与发光二极管亮灭个数同步变化。在本实施例中，所述灯光发生电路的指示灯 d20～d27的数量与单片机u1对应的引脚数量相统一，其数量为8个。
27.本实用新型在工作时，首先给控制装置通电，远程终端7将需要播放的音频信号通过蓝牙模块6传输给单片机u1，音频信号输入子电路对该音频信号进行采集并传输给功率放大器a；然后单片机u1 控制a/d转换芯片u2对采集到的音频信号进行转换，由单片机u1 读取转换结果，并将转换结果分不同频率输出，然后通过喇叭spk 进行音乐播放，同时驱动水泵j和指示灯d20～d27跟随音乐的节奏工作，结构简单，操作简便，具有较强的实用性。
28.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型的专利保护范围之内。