專利名稱：基于51單片機的汽車音響燈光控制器的制作方法
技術領域：
:本實用新型屬于控制領域，涉及一種汽車音響燈光控制器，尤其是一種基于51單片機的汽車音響燈光控制器。
技術背景:單片機自從推出以來，以其超小型化、結構緊湊、可靠性高、成本低等優點被人們廣泛接受，從而應用于工業、電訊、數據處理、儀器儀表等多方面。音響燈光是由電腦控制聲、光及組合而產生不同形狀、不同色彩、配合音樂節奏而構成的綜合情境。音響燈光就是燈光隨著音樂的跳動而閃爍，燈光與音樂之間產生一定的互動關系。音響燈光存在兩個問題:燈光如何與音樂產生聯系；燈光與音樂的視音同步問題。系統采取以下幾個辦法，很好地解決這兩個問題
實用新型內容
:本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種基于51單片機的汽車音響燈光控制器，解決了音響燈光存在兩個問題:燈光如何與音樂產生聯系；燈光與音樂的視音同步問題。本實用新型的目的是通過以下技術方案來解決的:基于51單片機的汽車音響燈光控制器，包括主控制器，同時與主控制器雙向連接的鍵盤顯示模塊、擴展RAM模塊、擴展ROM模塊、MIDI播放器、燈光控制模塊和USB讀寫模塊。所述MIDI播放器采用QS6400作為音源模塊。所述主控制器采用51單片機。系統設計采用51單片機作為主控制器，完成對音響燈光一體化的控制。在演示一首新的樂曲之前，先要對該樂曲進行分析。分析一個MIDI文件，得到以下幾個音樂特征:樂曲的速度、統計出當前事件與前一事件的時間差、當前發音的通道、當前發音的音名和當前發音的力度以及各通道的音色。把這些數據流列成2個表格:事件表和通道音色表，存儲在文件中，作為基本控制信息，用于燈光的控制。這些音樂特征數據結合編制好的燈光基本閃爍程序庫，形成燈光文件，輸出控制種類執行機構。51單片機輸出信號經放大后推動繼電器或電子開關，控制設在燈光上的電磁閥的啟閉；達到控制大燈的通斷；還可以通過控制繼電器或者接觸器對燈光進行控制。這樣隨著音樂的變化，燈光明暗的隨之變化，解決了燈光與音樂之間的聯系問題。系統中設有MIDI播放器，存儲在單片機的MIDI文件傳向MIDI播放器，啟動MIDI播放器，播放音樂。考慮到音樂與燈光之間有一定的傳遞延遲和燈光閃爍的視音延遲分別采取2種辦法解決。前者的解決的辦法就是先用控制燈光的啟動，過一設定的延遲時間后開始播放音樂，使音樂的播放與燈光的控制在感覺在同步。針對視音延遲則通過計算每次的延遲值，重新計算得出每次動作的時間表，產生燈光文件，解決視音延遲問題。通過這些方法，很好地解決了燈光與音樂同步的問題。由于音樂播放與燈光控制的系統是相對獨立的，因此音樂播放流暢，音質能滿足需要要求。系統還配有U盤主機系統模塊,通過該模塊可向系統輸入MIDI文件。由于系統中采取FAT系統管理文件，因此U盤可以直接從PC機上存取文件，從而向系統提供MIDI文件。
:圖1為本實用新型的汽車音響燈光控制器結構示意圖；其中:1為鍵盤顯示模塊；2為擴展RAM模塊；3為擴展ROM模塊；4為主控制器；5為MIDI播放器；6為燈光控制模塊；7為USB讀寫模塊。
具體實施方式
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以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述:參見圖1，系統外接燈光控制模塊、MIDI播放器和USB讀入模塊，為了方便人機對話，系統還需配備鍵盤、顯示模塊。單片機為燈光控制模塊提供了 Pl 口，用于控制輸出各種狀態參數，其中PL 0-P1.1通過數字電位器控制變頻器；P1.2-P1.7用于控制電磁閥、接觸等數字量。MIDI播放器采用QS6400作為音源模塊。QS6400可以對固化在內的128種音色、47種打擊樂進行解碼來播放音樂，支持播放MIDI格式文件。QS6400有8位數據線、I位地址數據選擇線、一位片選信號和三個控制信號線=RDB (讀操作)、WRB (寫操作)和IRQB (數據包請求信號)。選擇PO 口作為8位數據線/地址線的復用線，用P3.2(INT0)接中斷請求端IRQB，數據包傳遞采用外部中斷源0的中斷方式工作。P3.6 (WR)和P3.7 (RD)分別接QS6400的WRB和RDB端。QS6400的CSB和AO端接地址線。MIDI播放器占用了 PO、P2總線；一個外部中斷源INTO及RD、WR控制線。USB讀入模塊通過連接CH375芯片實現。CH375是一個USB總線的通用接口芯片，支持USB-HOST主機方式，它內置了處理Mass-Storage海量存儲設備的專用通訊協議的固件。且CH375還提供支持FAT管理的子程序庫，單片機可以直接調用子程序庫讀寫U盤中的文件數據。在本地端，CH375具有8位數據總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出。硬件上占用P0、P2總線；另一個外部中斷源INTl (也可采用查詢方式，不占用INT1，而占用其他的I/O線);RD、WR控制線；另外由于采用子程序庫，USB讀入模塊還需要不少于4KB的程序空間，不少于600字節的隨機存儲器RAM，包括不少于75字節的內部RAM和530字節的外部RAM。系統還提供人機對話系統，通過串行口與7279A通信，建立鍵盤、顯示模塊。鍵盤、顯不I旲塊占用了串行口。另外，系統還有存儲擴展模塊和SRAM模塊，用于存儲系統程序和一過程數據。占用了 P0、P2總線；RD、WR線；ALE及ESPN控制線。綜上所述，系統上配備有燈光控制模塊、MIDI播放器、USB讀模塊、鍵盤、顯示模塊、存儲擴展模塊和SRAM模塊，形成一個獨立的音燈光控制系統。MIDI播放模塊實現MIDI音樂的播放，是通過QS6400實現的，它使用中斷方式與MCS-51通訊。在開始播放時，MCS-51向傳送一個頁面數據，QS6400開始播放音樂。在一個頁面數據播放完成后，向MCS-51發出中斷信號，傳送下一頁面數據，保證音樂播放的正常進行。使用QS6400之前，首先須對QS6400進行初始化。這項工作在MCS-51初始化工作時實現。USB讀寫模塊實現向MCS-51傳輸MIDI文件，通過CH375實現，也是通過中斷方式與MCS-51通訊。燈光控制模塊實現對燈光的數字量控制和模擬量控制，產生明暗區分的燈光MCS-51利用水型文件，通過Pl 口輸出控制燈光。鍵盤顯示完成人機交互功能:在MIDI文件輸入、MIDI播放及燈光控制時，實現人機交互功能。在初始化程序中實現對QS6400、CH375、X9221、7279A及MCS-51內部資源:中斷系統、定時器系統、串行口等的初始化工作；同時對相關參數置初始值。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求1.基于51單片機的汽車音響燈光控制器,其特征在于:包括主控制器，同時與主控制器雙向連接的鍵盤顯示模塊、擴展RAM模塊、擴展ROM模塊、MIDI播放器、燈光控制模塊和USB讀寫模塊。
2.如權利要求1所述的汽車音響燈光控制器，其特征在于:所述MIDI播放器采用QS6400作為音源模塊。
3.如權利要求1所述的汽車音響燈光控制器，其特征在于:所述主控制器采用51單片機。
專利摘要本實用新型公開了一種基于51單片機的汽車音響燈光控制器，包括主控制器，同時與主控制器雙向連接的鍵盤顯示模塊、擴展RAM模塊、擴展ROM模塊、MIDI播放器、燈光控制模塊和USB讀寫模塊。所述MIDI播放器采用QS6400作為音源模塊。所述主控制器采用51單片機。本實用新型采用51單片機作為主控制器，完成對音響燈光一體化的控制，隨著音樂的變化，燈光明暗的隨之變化，解決了燈光與音樂之間的聯系問題。
文檔編號G11B31/00GK202939973SQ201220666729
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月6日 優先權日2012年12月6日
發明者彭金栓, 邵毅明, 王志洪, 田茂盛 申請人:重慶交通大學