音乐喷泉介绍
中外音乐喷泉介绍
----北京中科鸿正技术开发有限公司随着音乐节奏的变换，水形通过后期编程为人们增添了一些视觉与听觉的双重感受，夜晚再配合灯光的加入，美丽画卷呈现在人们眼前，下面介绍一些中外比较知名的音乐喷泉供大家欣赏：
1、迪拜音乐喷泉由美国Bellagio喷泉的制造商WET公司设计的，总投资2.18亿美元，总长度为275米，最高可以喷到150米，相当与一栋50层楼的高度。据报道迪拜音乐喷泉的灯光可以在20英里的内任何一个地方看到，让它成为中东地区最亮的焦点。
2、杭州钱江新城大型音乐喷泉位于杭州大剧院与洲际酒店之间，由北京中科鸿正技术开发有限公司一手打造，此主题以水为载体，以科技为手段，迎接G20峰会的召开，有上善之水随音乐翩翩起舞，迎接远道嘉宾之寓意。
3、拉斯维加斯是世界闻名的赌城、娱乐城，对搏彩不感兴趣的人，可以在拉斯维加斯寻找其他休闲方式，譬如在百乐宫大赌场前面的人造湖畔散步，就可以欣赏到美丽的音乐喷泉表演，其独有的华美、浪漫和气势是很令人着迷的。
4、位于海口市大英山省政府前的日月广场音乐喷泉采用旱池水秀的方式，运用最新多媒体技术，将声、光、电、水与激光等特效相结合，营造如梦似幻的水景意境。
5、鸳鸯湖大型激光音乐喷泉表演建在广东省阳江市鸳鸯湖水域。水景景观主观赏面位于北
侧，视野开阔，喷泉距离岸边130米左右，水景规模120米×15米，主喷高68米。整体
布局呈“S”型，尽显鸳鸯的美丽风姿。主表演区两侧呈两个圆形布局，可形成水舞鸳鸯湖，
秀色甲天下的动态效果，中部设计有两套大鹏展翅、比翼齐双飞的一维数控水型。圆形布局
之间以数控喷泉、变频跑泉、火泉、百变喷泉等诸多水型相连，并有中心高喷与对拱彩虹交相呼应，争奇斗艳，令人目不暇接。
6、澳门永利音乐喷泉是澳门首个采用活动喷咀的音乐喷泉，而且间中还会喷出火焰与喷泉一起表演。每日从早上开始直至晚上零时，每隔15分钟一场。音乐喷泉是由200个湖水喷咀和发射器，及1,000个独立灯泡组成，傍晚开始更配合灯光一并表演。巨大的湖泊式喷泉随著音乐的旋律、节奏而变化、扭曲、喷射，数不尽的水花在雷射的照射下，幻化作七彩的星光，配合间中喷出的火焰，营造出一个个大型的音乐喷泉表演。
音乐喷泉控制器的设计毕业论文.doc
音乐喷泉控制器的设计 目录 摘要 0 引言 (1) 第一章总体设计方案 (2) §1.1 音乐喷泉控制系统整体设计 (2) §1.2 方案比较 (2) §1.3 系统框图 (3) 第二章硬件电路的设计 (4) §2.1 电源电路 (4) §2.2 单片机控制电路设计 (4) §2.3 输入、出电路的设计 (5) 第三章软件程序流程图 (6) §3.1 系统整体流程图 (6) §3.2 喷池数据 (7) 第四章调试过程和调试方法 (8) §4.1 硬件调试 (8) §4.2 软件调试 (8) 第五章总结与展望 (9) 参考文献 (9) 附录 (10) 摘要 音乐喷泉控制器是音乐喷泉的核心部分。在音乐喷泉中，喷头的多姿造型和缤纷的水下灯光都受喷泉控制器的控制。由于不同的喷泉对水泵和彩灯组数的要求各不相同，因此可以设计一种简单、通用、组数可灵活扩充的喷泉控制器。本喷泉控制器采用全数字集成电路设计，可以灵活改变水泵和彩灯的组数。
本课题利用单片机作为控制核心，设计出了一种控制简单，成本较低且易于推广使用小型音乐喷泉的控制系统。系统原理：是用单片机根据音乐的强弱对电机，水泵或阀门进行控制，以便控制喷泉水柱的高低。输入为音乐成正比的电压信号，输出为对水泵转速或阀门的控制量。 关键词：单片机，音乐喷泉，控制器 The musical fountain controller Abstract The musical fountain controller is the musical fountain heart. In the musical fountain, the nozzle varied modeling and the riotous submarine light all receive the eruptive fountain controller the control. Is various as a result of the different eruptive fountain to the water pump and the color lamp bank number request, therefore designs the eruptive fountain controller which one kind simple, general, the group number may expand nimbly to become an eruptive fountain designer's topic. This eruptive fountain controller uses the entire digital circuit design, may change the water pump and the colored lantern group number nimbly. This topic research using single chip microcomputer as control core, devised a simple control, low costAnd easy to popularize the use of small music fountain control system. System according to the principle: is the music with single-chip computerStrength of the motor control, water pump and valve, in order to control the discretion of the water fountain. Input for music intoDirect voltage signal output is on the pump rotation speed, the control quantity or valve. Key Words：microcontroller,usic fountain,controller 引言 德国发明家奥图皮士特先生在1930年提出喷泉的相关理论，随后他在百货商店和餐馆前建造小型的喷泉。经过多年来的发展，音乐喷泉的设计变的多样化，构造变得复杂化。在1952年的夏天，在西柏林的工业展览中，一个美国人看到了奥图皮士特先生音乐喷泉的表演，并把它带回纽约。1953年1月15日音乐喷泉在美国首次表演，表演期间超过150万人观看。在音乐喷泉走向全世界的同时，各种新技术也不断地运用在音乐喷泉上，使其表演变得复杂和美丽，给人们带来无限的乐趣，提高了人们的生活质量。
基于PLC的音乐喷泉控制系统设计(1)..
毕业设计（论文） 题目基于PLC的音乐喷泉 控制系统设计 专业电气工程及其自动化 班级 11电气2班 学生张军（20113264 ） 指导教师李林 职称工程师 高科学院 2015 年
摘要 摘要 音乐喷泉是近年来出现的一种园林建筑与花式观赏相结合的一种产物，它集合声、光、色、形于一体，并产生千变万化的水景。随着可编程控制器的迅速发展，音乐喷泉对控制系统的要求也越来越高，使得越来越多的控制部分需要用可编程控制器来实现。 本课题结合任务书的要求，以音乐喷泉为研究对象，采用三菱PLC作为喷泉的控制器。设计的控制方式有两种：一种是固定程序运行方式。是按事先设计好的步骤一步一步进行，循环执行。另一种控制方式是通过音乐控制喷泉。是通过PLC的中断程序采集播放音乐的音频信号，PLC对采集的音频信号进行标准化算法，将运算的数据转换成模拟量，通过模拟量输出口输出去控制变频器的输出频率，从而控制水泵转速，达到控制喷泉水柱的高低跟随音乐强弱的变化。 本次设计对音乐喷泉控制系统的总体功能进行了分析，并且对可编程控制技术、变频控制技术的应用、发展趋势作了简要介绍，以及音乐喷泉控制总体设计方案、电气系统的整体设计和PLC程序设计思路、变频参数设置。本次设计改善了音乐喷泉系统的控制品质，提高了音乐喷泉控制系统的稳定性。 关键词：音乐喷泉，控制系统，可编程控制器，变频器
ABSTRACT ABSTRACT In recent years, music fountain is the emergence of a garden building combined with a fancy watch a product, its collection of sound, light, color, shape, and generates kaleidoscope waterscape. Along with the rapid development of the programmable controller, music fountain is becoming more and higher to the requirement of control system; make more and more need to use PLC to realize control part. This topic combined with the requirements of the specification, with music fountain as the research object; adopt Mitsubishi PLC as the controller of the fountain model. Design of the control method has two kinds: one is fixed program operation mode. According to design a good steps in advance step by step, execution cycles. Another way of control is through the music fountain control. By PLC interrupt program audio signal collection and play music, audio signal of PLC to standardize algorithm, the algorithm of data into analog and output by analog output to control the output frequency of frequency converter, so as to control water pump speed, to control the fountain water column height to follow music strength changes. The design of music fountain control system's overall function is analyzed, and the programmable control technology, the application of variable frequency control technology, the development trends are briefly introduced, as well as the music fountain control overall design, the overall design of the electric system and PLC program design and parameter setting of inverter. This design improves the music fountain system control quality; improve the stability of music fountain control system. KEY WORDS: Musical fountain，Control system，PLC，frequency
音乐喷泉毕业设计
目录 第一章、绪论 (1) 1.1、本课题研究的意义 (1) 1.2、单片机的特点及应用 (1) 1.3、本课题研究的现状 (3) 1.4、音乐喷泉在诸多领域的应用 (3) 1.5、本课题的基本容 (3) 第二章、总体设计方案 (4) 2.1、音乐喷泉控制系统整体设计 (4) 2.2、方案比较 (4) 2.3、系统框图 (4) 第三章、硬件电路的设计 (7) 3.1、电源电路 (7) 3.2、单片机控制电路设计 (7) 3.3、输入、出电路的设计 (9) 第四章、软件程序流程图 (11) 4.1、系统整体流程图 (12) 4.2、喷池数据 (12) 第五章、调试过程和调试方法 (14) 5.1、硬件调试 (14) 5.2、软件调试 (14) 结论 (15) 致 (16) 参考文献 (17)
第一章绪论 1.1本课题的研究意义 音乐喷泉系统设计采用单片机为控制核心有较好的经济效益。因为单片机的特点是体积小、集成度高、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易等。 1.2单片机的特点及应用 单片机的特点是控制性能和可靠性高，体积小、价格低、易于产品化。由于单片机具有良好的控制性能和灵活的嵌入品质，近年来在智能仪表、机电一体化产品、实时工业控制家用电器等各个领域都获得了极其广泛的应用 1.2.1 什么是单片机 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、存、部和外部总线系统。单片机是将中央处理器，随机存储器。只读存储器，定时器芯片和I/O接口电路集成于一个芯片上的微控制器。 单片机也被称为微控制器（Microcontroler），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控
园林音乐喷泉项目设计方案
园林音乐喷泉项目设计方案 第一章喷泉概述 喷泉是园林、城市街道广场和公共建筑等的装饰品之一。喷泉对城市环境有多种价值，不仅能湿润周围购空气、清除尘埃，而且由于喷泉喷射U1的细小水珠与空气分子掩击，能产生出大量对人体有益的负氧离子。据对菜喷泉周围lIl定，喷水前空气中负氧离子的浓度为300个／毫升，正离子浓度为500个／毫九而喷水寸．A钟后，负氧离子浓度增加到300000个／毫升，正离子浓度增加到50000个／毫升。空气离子，尤其是负氧离子对人们的健康有良好的作用，被誉为“空气长寿素”。喷泉阅娜多姿的造型，欢快跳动的水花，还能使人振奋精执陶冶情愫，美化环境。因此，喷泉既有益于提高城市的文化艺术面貌，给人以美的享色又有益于环境保护，增进人的身心健康。 随着城市现代化，文明生产及园林、旅游等事业的发展，喷泉越来越受到人们的喜玖喷泉技术也在不断地发展，各式各样的喷泉正在各地竞相出现。它比较适宜于喜庆节日、大型群众集会的广场喷泉和城市主题雕塑喷泉，其水造型往往是简捷、明快、庄重、大方，给予人们团结进取、凝聚向上的感受在商业广场、购物中心以及游泳景点的大型激光彩色音乐喷泉，其动感十足的“水表演”，既欢快、跳跃，又抒情、富有诗意的“水舞蹈”，有些喷泉配之以水幕电影，给人们以变幻无穷，绚丽多姿的视听效果。河、湖自然水面上喷水高度超过百米的高水柱喷泉，其雄伟、壮观的水造型往往成为这个城市或旅游景点的特征之一。喷泉进入了住宅小区，多与建筑小品和雕塑相映、相伴，既有中、老年人们喜爱的幽静、典雅的风格，也有适于儿童嬉水，趣味十足的形式。松驰、舒适的环境氛围给人们愉悦的感受。 水是生命的核心，对于人类生存而言，水是最重要的因素之一，水不仅能够满足人们 基本生活的需求，而且还能提高人们身心的舒适度，由于人们对于水的依赖和亲近，从人类活动开始，人们就依水而居，从古代的城镇发展开始，人们就不断地开发水的造景功能、娱乐功能和环保功能，喷泉作为城镇建设和园林造景的一部分，是满足人们文化需求和精神需求的产品和作品。查询古今中外的建筑史，园林史，其中有许多精美的喷泉成为城市或建筑的象征，这些传世佳作保留至今，它们是美化城市的神来之笔，在美化城市、美化环境中起到了画龙点睛的作用。陶冶和启迪着后人，为今天的喷泉的发展奠定了基础。 1.1音乐喷泉的意义 近年来，水景的应用技术发展很快，许多技术已大量应用于实践中，水艺景观已逐渐形成相对独立的工程分支，但在工程设计实践中系统的指导理论尚不完善。 水艺景观概括来说可以分为两大类： 一是利用地势或土建结构，仿照天然水景观而成。如溪流、瀑布、人工湖、养鱼池、泉涌、跌水等，这些在我国传统园林中的有较多应用。 二是完全依靠喷泉设备造景。各种各样的喷泉如音乐喷泉、程序控制喷泉、旱地喷泉、雾化喷泉等。这类水景是近年来才在建筑领域广泛应用的，但其发展速度很快。 各种水景工程，一般由以下几个方面构成：土建池体、管道阀门系统、动力水泵系统、灯光照明系统等。较大的水体或对水质观感要求较高的场所，还必须有水质处理系统。 随着人们对喷泉的造景功能、娱乐功能、环保功能认识的提高，开拓了喷泉的应用范围。
音乐喷泉PLC控制系统设计
小型音乐喷泉自动控制系统 摘要：鉴于目前中、大型音乐喷泉投入大，许多小型企事业单位一是没有这么大场地，二是没有这么多资金投入，使音乐喷泉的应用得到了限制，而我见许多单位为了美化环境都设臵了喷泉，但其控制十分单调，缺乏观赏性。为了改变这个现状，我就利用我从事的技术工作的经验，将现代新技术应用到这一块来。这就是我研究这个题目的初衷。它适用于中小型企事业单位甚至家庭，具有可观的实用价值。 关键词：音乐喷泉变频调速 PLC 自动控制触摸屏 前言： 自2008年到邯郸大学后，系统学习电气自动化知识对音乐喷泉操作进行了理论学习和考察。学习电工专业课程《数字逻辑电路》、《PLC》、《电力拖动》之外，还自己学习电子方面的课程，如《音响》等，通过对市民乐园音乐喷泉系统的熟悉，发现该系统虽然效果好，功能多，宏伟壮观，但一次性投入实在太大，该系统单设计费用就花了200万人民币，更不用说总投入了，它不是一般单位和个人可以承受得了的。而许多中小型企业大部分都为了美化环境而建了喷泉系统，但其控制单一，缺乏变化，令观赏性大打折扣。所以，我就一直想设计一套一次性投入不大，但观赏性相对较强、可靠性又高的价廉物美的、适用于中小型企事业单位的小型音乐喷泉自动控制系统。通过几年的理论学习，我认为自己具备了这个实力，于是决定开发这个项目。 正文 1、方案设想 对于小型企事业单位或家庭而言，要建立一个音乐喷泉系统，我认为一次性投入不能太大，与大型音乐喷泉系统相比，规模应大大缩小，功能也没有必要那么完备。除具备随音乐变化外，再加上几种变化就可以满足需求。就比原来仅仅单一手动调节水柱变化要强许多。尤其对已有喷泉的单位，则投入将更小。只需投入变频器一台或两台、PLC一台、触摸屏一个、DVD一台即可。总投入应在2万元以内（如果原喷泉功率不是十分大的话），是任何一个单位或富裕家庭都能承受的水平。 我的设想是利用音乐的高低通过PLC控制变频器的输出频率，从而改变电动机转速，从而去改变水泵水柱的高低，利用变频器的多段速控制，不需要另外增加通讯模块，可降低成本，同时也具备15种转速变化之多，基本可以反映出音乐强弱变化的全貌。另
音乐喷泉设计说明
音乐喷泉 第一章概述 水是有生命的，任何地方只要有了动态的水，它将变得活力四射，充满生机。广州（新）白云国际机场旅客过夜用房灯光音乐喷泉工程及各种水景，它将其它绿化景观，灯光等景观结合起来，充分利用喷泉水、光、声、色的综合效果使得整个景观在动态水的作用下活了起来，使其成为一个休憩、观景、交流的理想场所。 第二章总体规划设计 一、指导思想 广州（新）白云国际机场旅客过夜用房灯光音乐喷泉工程及其他水景的方案总体规划设计，遵循“技术上可行，经济上合理”的基本原则，采用国内先进的喷泉技术，依据喷泉工程的重要性，在水形设计上既场面壮观，突出主题，又辅以烘托，水形线条明朗，组合水形一般控制在1-3种单水形，高潮时才组合多种水形。 二、音乐喷泉主题思想 音乐喷泉能使声、光、水、色做同步协调的变化，经电脑编程，喷泉水形升腾变幻，摇摆旋转，如天仙起舞，阿娜多姿，加上绚丽多彩、五颜六色的灯光照明变化。艺术层次高，观赏效果好，层次分明，具有一定的智能表演功能的动态水景。通过电脑进行编程，把不同水形的组合、不同灯光的形色变化和水形高低或色调不同、节奏快慢变化的程序，其同步性和协调性是其它方式 设计说明 控制喷泉无法相比的。 三、总体设计 音乐喷泉水池设计地点位于广州（新）白云国际机场内，水池平面形状为圆形，直径为30米。 音乐喷泉水形管线系统的布置按照不同水形的寓意内容及各种水型的特点进行设计，喷泉管线为中心高喷、擎天玉柱、万向外抛、海市蜃楼、海鸥飞翔、三层礼花、八角玉柱、孔雀开屏、旋扭、喇叭晶莹、凤尾、万向同心等十二种水形组合，管线为圆、横、竖向排列，根据水池的特点把喷泉组合的分布成为有层次的各种单种水形，组合水形依次向内、向外形成组合。 上述管线系统主题水形有：中心高喷、擎天玉柱、万向外抛、海市蜃楼、海鸥飞翔、三层礼花、八角玉柱、孔雀开屏、旋扭、喇叭晶莹、凤尾、万向同心。 各管线系统配设不同颜色的水下彩色灯光，对于主题水形配设适合的数量彩灯，彩灯颜色有红、绿、黄、蓝等。
音乐喷泉控制系统简介
音乐喷泉控制系统简介 1. 系统简介 音乐喷泉控制系统是综合当今国际上先进科技成果，集音乐控制、程序控制、人工智能控制技术于一体的工业现场控制系统。其上位机是多媒体工业PC机或电脑音乐喷泉主控器，它能实现全程实时音控，自行识别乐曲旋律、节奏、乐感和音频强弱度。该系统使音乐喷泉在电脑指挥下，跟随音乐旋律不断变换水型，并与音乐同步。 2. 系统性能指标 ⑴系统多媒体软件包括曲目管理，乐曲编配以及多媒体演播。 ⑵开放式结构，乐曲编配技巧对用户开放，有方便的交互式操作控制界面，客户可自行选定播放乐曲。 ⑶音乐喷泉的计算机动态仿真与实时监控系统。 ⑷同一系统有多种工作运行方式：手动控制、程序控制、音乐控制、无人操作自动定时控制。 ⑸采用数码式音乐信号处理技术，将音乐信号进行频谱分析和延时处理，使喷泉和音乐同步，节奏同步，同步精度达到0.1秒。 ⑹水泵的控制方式有变频器调速、多级并联、PWM数码控制及开关量控制。 ⑺由于采用了RS485总线数字通信技术，使系统控制水泵、阀门及彩灯的点数可无限扩展，抗干扰性强，精度高。 ⑻乐曲可以由传统的CD、VCD、DVD机播放或多媒体电脑提供，现一般多用多媒体电脑。 ⑼阀门控制回路中全部采用故障自动恢复系统。 3. 系统应用范围 系统可应用于大型广场音乐喷泉、湖中喷泉、室内舞台表演喷泉、宾馆景观喷泉、公园游乐喷泉、园林景观喷泉、名人主题公园喷泉、企业形象喷泉、住宅小区喷泉等。 4. 系统配套方式 客户可以根据需要，选择下列任意一种系统： ⑴程控喷泉控制系统：它是采用已预先编辑好的程序，定时循环固定或随机变化各种水形组合，若加上彩色灯光，便成为“彩色程控喷泉”。 ⑵跑泉控制系统：跑泉是在电脑音乐喷泉主控器指挥下，由电磁阀依次顺序开闭来控制一长列喷嘴而产生出动态水形。跑泉控制器可变化几十种花型，并可改变其速度，最快响应速度为20毫秒。 ⑶电脑音乐喷泉控制系统：它是由一台电脑音乐喷泉主控器，下挂若干台电脑喷泉控制器，以及多条电脑跑泉控制器，组成的一个集成控制系统。 ⑷计算机管理音乐喷泉控制系统：它是由一台多媒体工业PC机作为上位机，若干台电脑喷泉控制器和电脑跑泉控制器作为下位机，组成的一个集成控制系统。 简介：介绍了计算机在音乐喷泉水泵的供电、调速、摇摆喷头的定位、多媒体音乐喷泉的控制及计算机辅助配乐、人工智能实时控制等在音乐喷泉技术方面的应用。 关键字：音乐喷泉喷泉工程电控设计
成都音乐喷泉水形设计介绍
音乐喷泉水形设计介绍 音乐喷泉水形设计有哪些？音乐喷泉跟着音乐的变化展现各种不一样的姿态，音乐喷泉的水型千变万化，下面由四川畅顺通喷泉工程有限公司介绍对比多见的景观园林喷泉流形。 1、基地主喷 主喷坐落喷泉流池的基地方位，是喷泉中喷水高度最高的水型，雄壮的水柱拔地而起，刹那间升到空中，标志着中华儿女英勇联合、奋发向上。 2、众志成城 在喷泉池外围用可调直流组合成圆形内抛状，喷头调成抛物线状向基地喷水。如含苞待放的花蕾，本喷泉在水型规划上思考了喷水外型明快、简洁。标志着广大公民群众紧紧围绕党中央的周围，众志成城，严密联合，齐心协力，一起发明光辉的夸姣未来。 3、外拱
外拱在变频器的操控下，此伏彼起，似连绵不绝的波澜，配上乐曲，给欣赏着柔美的感受，标志吉祥的氛围。 4、数控跑泉 跑泉流形使用电子数字技能处理，预先编程，配用高速电磁阀，在进口原装电驱动元件作用下，喷泉逐一喷水，使该喷泉全体上构成向特定方向移动的跑动作用，似一阵阵波澜涌过，一波盛于一波，同时配以变幻的水下灯火，给夜色中的湖面增添了一抹漂亮、神秘的颜色。人的视觉与之同步，给人一种动态美感。此时，远处眺望如山泉四溢，烟波浩淼、碧波万顷，秀奇而又绚丽。用此喷泉来寓意劳动公民联合一心的凝聚力。在党中央的正确指引下，正进行着独具匠心的接力赛，你追我赶，奋勇直前，永不暂停。 5、大鹏展翅 用精灵般的摇动，带来搏击长空，强健豪放的新鲜形象，无穷的羽翼腾娜舒展，大开大阖，犹如全国公民在党和政府领导下奋勇当先，朝气蓬勃的簇新气候。 6、轻歌曼舞 喝彩摇晃水姿轻盈优美，喷水时在水下摇晃机组的股动下，如风拂垂柳，令人心旷神怡。晚间在彩灯的烘托下更加光彩夺目，它的动姿引人入胜。咱们用喝彩摇晃讴歌党，讴歌公民。 7、百变兰花 百变喷泉流形独特，喷水时而如一柱冲天，时而如巨形喇叭花怒放，丰满庞大的水色景象集光、水一体，水乳相融，互相生辉。其喷头之间互相严密协作，联合向上的感受情不自禁；晚间在五颜六色灯火的衬托下更显出氛围的厚重，给人留下深深的回味。它是喷泉外型中的一种新式产物，也是喷泉规划者的智慧结
基于PLC的音乐喷泉控制系统设计
课程设计说明书题目: 基于PLC的音乐喷水池系统设计 系别：机械工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2014 年0 1 月15 日
安徽理工大学课程设计（论文）任务书
安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表
随着国民经济的发展,城市建设日新月异,喷泉水景逐渐成为了城市中一道靓丽的景观。在大型公园、广场、楼盘社区随处可见,只是规模大小、控制方式存在差别。特别是利用现代化的控制技术,将喷泉的造型(根据喷头分布情况组成的花形)、音乐、灯光三种元素进行有机地结合,相互映衬,使喷泉展现出美轮美奂的景象,享有“水上芭蕾”的美誉。 PLC是一种用于自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点,所以基于PLC的音乐喷水池应用而生，利用PLC控制音乐喷水池也变得越来越普遍，同时，随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术的发展也十分迅速。电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。所以利用PLC控制喷水池也变得方便，高效。 关键词：PLC; 音乐喷水池 ; 梯形图
第一章绪论 (1) 第二章PLC 简介 (2) 2.1 PLC的由来 (2) 2.2 PLC的定义 (2) 2.3 PLC的构成 (3) 2.4 PLC的各组成元素的构成及功能 (3) 2.5 PLC工作原理 (5) 第三章控制系统的硬件设计 (7) 3.1 PLC控制系统I/O口的估算 (7) 3.2 PLC模块及扩展模块 (7) 第四章. PLC音乐喷水池软件系统 (9) 4.1 实施步骤 (9) 4.2 小型音乐喷泉自动控制系统 (10) 4.3 方案设计 (10) 第四章程序调试与运行 (18) 4.1 实验台接线图 (18) 4.2 PLC和音乐喷水池接线图 (18) 4.3 程序运行监视图 (19) 4.4 程序运行状态 (20) 4.5 程序调试 (21) 总结 (23) 参考文献 (24)
音乐喷泉的电脑控制系统及控制方式
音乐喷泉的电脑控制系统及控制方式 在音乐喷泉中，一些公司采用了目前国际最先进的基于WINDOWS NT下的分布式计算机控制系统。系统具有先进性、开放性、实用性、安全性等五大特性。 自动控制技术是音乐喷泉中最关键的技术，其主要特点表现在以下几个方面： 一、高水平的音乐信号处理系统 利用中科院自动化所在语言识别方面的国际领先技术，研制了音乐信号32位计算机处理系统（M UCS ），将音乐信号进行频谱分析和延时处理，提取音乐信号中适合喷泉控制的有效成分送给主控机，并能将音乐信号任意延时，使喷泉和音乐同步。 二、集中分散式控制系统 本喷泉由主控机直接控制，主控机具有如下特征：1．音乐信号采集功能，按频率特征抽取有效成分。2．对喷泉设备进行故障诊断，可以对主机运行状态、漏电及驱动柜工作状态进行诊断。3．中文菜单式操作系统，使操作者能够在短时间内学会操作，具有音乐喷泉的各种动态造型和花样变化显示功能，使操作人员通过计算机屏幕就能观察到喷泉的各种变化，极大地方便了音乐喷泉的配曲和操作人员使用。4．开放式结构，人机界面友好，通讯接口及编程技巧对用户开放，只需通过鼠标的两个键即可完成音乐喷泉的配曲，这样就容易使音乐喷泉配曲库不断丰富，总给人耳目一新的感觉。5．对音乐喷泉的直接控制，直接驱动泵、变频器或伺服器。6．摇摆电机的摇摆速度及方向控制，最大控制量1024或更多。喷泉控制器采用了MUCS系统，能够与任何音源相接（CD机、录音机、现场演出等），在保证音乐信号不失真的情况下，使音乐与喷泉完全同步。 三、安全及可靠性
1．每一路被控制设备均安装过电压、过电流、漏电保护装置，一旦发生故障，能够自动切断电源，可靠的保护该路喷泉设备不受损失，保证人身安全。2．从工业控制工程实践中总结出一套独特的接地保护方式，进一步提高安全性。3．驱动器部分大规模地采用大功率无触点继电器，减少了电磁火花干扰，大大减少了主回路的故障，延长了使用寿命。作为音乐喷泉，不可能在一天内长时间表演，这里因为：第一耗电量大，第二长时间开启会使之缺乏新鲜感，尤其在白天无灯光时，效果欠佳。喷泉作为整个广场的一景，除音乐表演外还需考虑作为固定景点时水型的艺术效果。固定水型的使用时间是最长的。因此，喷泉水型设计与选择上除考虑表演音乐时的美感，同时也考虑作为水景时的效果，所以控制上的设置有不同的功能。1．手动控制：在白天或夜间音乐表演间歇时，点击鼠标独立打开某些水型，形成一组合造型固定不变。节约用电，平时最常用。2．程序控制：如果您希望有不同的组合造型变化，则可打开程度功能，使水型按设定的程序变化，出现不同的造型，使人感受不同景色的美妙。3．实时声控：为目前国内绝大多数公司普遍采用的一种控制方式，它的特点是可响应任何音源信号，现场演奏卡拉OK等，但此种控制方式有一些缺点。首先，水型动作要比音乐滞后，使人感觉喷泉动作与音乐不协调。其次，水型的出现组合与出现时间长短，为固定重复的而且不论任何曲目，所以会出现表演水型与音乐所表达的情感不一致。如激昂的乐符，可能出现摆动水型，而轻柔旋律时，又出现高大的水体，使人听觉感受与视觉感受不一致。第三，乐曲的情感段落与水型变化时间不符，而且千篇一律。4．预编控制方式：是根据某一首乐曲的情感与意境，人工编制各种水型、动作、灯光、水泵的开启和关闭，使喷泉的表演与音乐的情感和意境相吻合。此功能在控制技术、计算机技术、通讯技术方面有一定的综合难度。
音乐喷泉控制器操作说明书
音乐喷泉控制器说明书 一.概述 当今喷泉工程和高新技术的结合正是历史发展的必然，由于喷泉工程中采用了大量的高新技术，从而使喷泉效果更加绚丽多彩，婀娜多姿，令人赏心悦目、流连忘返。 随着科学技术突飞猛进的发展，变频调速器技术正大步走进喷泉控制领域，发挥着不可替代的作用。特别是一些小型喷泉只有一台潜水泵，其变化按常规讲只能是喷或不喷的变化，但如果引进变频调速器技术，其变化将是极其丰富的。 使用控制器能充分发挥变频调速器的特点，为您的喷泉工程增光添彩。它可将来自光盘 CD、VCD、DVD的音乐信号自动转换成变频调速器所要求的控制信号。输出信号与输入的音乐信号大小成线性关系，使喷泉的喷高随音乐信号大小变化，音乐、水花、彩灯融为一体，演出一场交响水诗。 控制器除以上把音频信号转化为模拟量信号，还可以在某点音频信号实行开关量输出，另外还带有音频启动信号。所以该控制器不仅能控制变频器，而且还能控制固态继电器。
二．面板说明 编号名称说明 （1）音频放大倍数调 节旋钮 调节单位音频对应输出电压的大小 （2）起始电压调节旋 钮 调节没有音频输入时的输出电压, （3）固态驱动设定电 压调节旋钮固态驱动设定电压和输出电压比较,当输出电压大时,固态输出点就有输出，当输出电压小时，固态输出点截止 （4）音频输入选择开 关 OFF时把音频输入信号切断,ON时开着音频输入信号 （5）起始电压输入选 择开关OFF时关掉起始电压(起始电压为0V),ON时为开启起始电压 （6）频谱显示切换开 关用于切换显示固态设定驱动频谱和实际输出频谱。左边固态设定输出频谱，右边为实际输出频谱
表2-1 功能及动作原理 1. 音频放大倍数旋钮：调节单位音频的对应输出电压。如果 输出电压随音频输入信号变化不大，输出电压只在很小范 围内变化，则可调大放大倍数；如果在有很小的音频信号 输入时输出信号就超过10V，并且启动电压不太高，那么 就调小音频放大倍数。 2. 起始电压旋钮：起始电压是没有音频输入时，对外的输出 电压。调节起始电压可以确定变频器在没有音频信号时变 频器的输出频率，当有音频信号输入时变频器输出频率是 此基础上的叠加。如果没有起始电压的情况下，当刚有音 频信号输入时，变频器频率上升，而水泵是来不及出水的，这样音控效果就很不明显。如果加了起始电压，水泵在没 有音频信号的输入情况下就有出水，当有音频信号输入时，出水量增加，音控效果就比较明显。 3. 固态驱动设定电压旋钮：把开关（6）选择到固态显示，（7） 上显示的频谱的大小对应固态驱动设定电压大小。当输出 电压大于固态驱动设定电压时，固态输出点对外输出，输 出电压小于固态驱动设定电压时，固态输出点截止。用固
音乐喷泉的PLC控制设计方案
目录 项目计划进度表 (4) 学期项目小组任务分工表 (5) 第一章绪论 1.1 项目背景 (6) 1.2 可编程序控制器概述 (7) 1.3 变频器工作原理 (9) 1.4 项目的主要任务与内容 (10) 1.5 项目的组织 (10) 第二章系统概述及方案论证 2.1 系统概述 (11) 2.2 控制系统方案选择及论证 (13) 第三章系统硬件部分 3.1 控制系统的组成部分 (19) 3.2 系统的控制过程 (19) 3.3 PLC的选型 (20) 3.4变频器的选型及参数设置 (26) 3.5 潜水泵与灯组参数 (28) 3.6 PLC的外部硬件连接图 (29) 3.7 控制系统主电路图 (30) 第四章系统软件部分
4.1控制系统基本流程图 (31) 4.2 本次设计所用指令介绍 (34) 4.3 控制系统梯形图的编制 (35) 结论 (37) 参考文献 (38) 致谢 (39)
项目计划进度表
第１章绪论 当今喷泉工程和高新技术的结合使喷泉效果更加绚丽多彩、婀娜多姿，令人赏心悦目、流连忘返。当变频控制技术引入音乐喷泉控制系统，可以使水柱随着音乐快慢变化，仿佛是在随着音乐翩翩起舞，引人入胜。本文通过设计一个实用型广场音乐喷泉的PLC 控制系统，介绍PLC在音乐喷泉控制控制系统中的应用。通过这一设计过程，进一步熟悉PLC控制系统的设计步骤和方法，培养理论联系实际及知识的综合运用能力。本章对这一课题的设计背景及控制系统中PLC、变频器的基本知识进行简单的介绍。 1.1项目的背景 起初的音乐喷泉控制系统就是利用音乐的主要音素(频率、振幅、音色和节拍)控制喷水的花型组合变化、水柱高低、远近变化和灯光色彩组合，其原理是将声音信号转变为电信号，经过放大及其它一些处理推动继电器或电子开关，再去控制设在水路上的电磁阀的启闭，从而达到控制喷头水路的通断。 音乐喷泉是现代科技与艺术的综合，利用喷泉来表现音乐的美感，令人赏心悦目。目前，有许多采用各式各样的控制系统来实现的音乐喷泉，取得了良好的效果。但纵观这些音控产品，有的利用音乐的时域变化来控制喷泉，有的将音乐分成几个频段来控制喷泉的花型，且多采用低频、中频和高频三个频段来控制。缺点是都没有在频域上很好地展现音乐，因此不能很好地体现音乐的内涵。 本项目针对这些问题，提出了一种新的方法来控制喷泉的变化，本设计将通过对音乐音频信号的实时采样，再通过变频器对潜水泵进行变频调速，利用各式喷头的喷射、摇摆、旋转来实现喷泉水柱高低、摇摆幅度、旋转速度来实时地展现音乐的频谱。
音乐喷泉控制软件说明
音乐喷泉控制软件系统介绍 音乐喷泉控制软件，是为最终客户设计的专业喷泉控制软件。软件采用Windows操作界面，能够实现编曲，水型配置，音乐播放，IO驱动的功能。软件结合音乐喷泉发展的实际需要，参考国外同类产品，采用先进的编程技术，是音乐喷泉控制领域的突破性产品，自推出以来，已经在多个音乐喷泉工程中取得成功应用。 软件的三大创新 （1）实现音乐和水型的严格同步，支持丰富的水型，水型扩展能力强。 采用音乐按时间分段和水型相对应的方式，实现音乐和水型的同步。采用先进的编程技术，消除Windows 偶然误差，确保Windows平台上同步误差小于10毫秒。支持泵、灯、跑泉、变频器、变频跑泉、矩阵、变频矩阵、组合等多种水型，拥有丰富的预置水型可以直接使用，同时提供函数，脚本等灵活的扩展方式，现场工程师可以随心所欲地扩展个性化水型。 （2）真正的全自动音乐喷泉 该软件支持手动、自动、程控等多种控制方式。在自动方式下，在播放音乐的同时，该软件进行实时音频分析，利用模糊辨识技术，辨识音乐的感情色彩。经过一次配置，任意一首乐曲，都可以自动配合一定的水型组合，实现真正意义上的全自动音乐喷泉控制。 （3）出色的音乐跟随能力 在音乐播放过程中，软件根据声学和心理学原理，利用智能辨识技术，捕捉到音乐变化点，同时水型也同步变化，从而达到水型跟随的效果。经过实践证明，控制的数字量水型和变频器水型都能达到良好的跟随效果。 软件的三大突破 （1）软件支持WAV，MP3，MIDI，WMA等多种常见音乐格式。 （2）支持常见的IO设备：支持常见的板卡和多种PLC设备，并能够扩展新的IO设备，比如步进电机等。 （3）实现各种水型设备的图形化仿真。 软件带来的三大收益 （1）为最终客户带来效果：软件能够实现音乐和水型的完美结合，大大提升了音乐喷泉的表现力。 （2）为喷泉工程公司带来效益：该软件可以把以往工程配好的乐曲直接转换到当前工程，从而大大简化每个工程的编曲工作量，有效缩短工期，降低工程成本。同时该软件易于学习和便于操作，可以降低对甲方的培训和服务成本。 （3）为工程师带来方便：编曲方便，可以边听音乐，边分段，边配曲；查看方便，可以利用图形化仿真随时查看编曲效果；扩展方便，可以通过脚本和函数扩展水型，可以扩展IO设备。
水景设计要点
上海日清水景
水景设计要点 1.总体造型设计总体造型设计应先分析环境氛围的基本要求，再分析各种水景形式，分列不同的组合方案，绘制效果图，从中选优。 水景形态有静水、流水、落水、喷水等几种这几种形态又可衍生出多姿多彩的变化形式，不同的景观形式适合不同的应用场景。比如音乐喷泉一般适用广场等集会场所。它是以音乐、水形、灯光的有机组合来给人以视觉和听觉上的美感；同时喷泉与广场又融为一体，形成了建筑的一部分。而住宅区的楼宇间更适合设计溪流环绕，以体现静谧悠然的氛围，给人以平缓、松驰的视觉享受，从而营造宜人的生活休息空间。 2．喷泉设计中喷头的选择在水景中广泛使用各种类型的喷头，以生成形态各异的水形。水景观工程对喷头的最大要求是水形美观，射流平滑稳定。在实际使用中，应注意各种喷头的特性。一般水膜喷头的抗风性较差，不宜在室外有风的场合使用；而射吸式喷头如雪松或涌泉对水位变化较为敏感，使用时不但要注意水位变化，还要在池体设计上有相应的抑制波浪的措施。如设置较长的溢流堰或水下挡浪墙。但是，也有利于波浪共振这一水力现象建成脉动喷泉的，由规律的波浪涌动使水流喷射有规律地跳跃、高低变化。目前也有许多高技术喷泉设备，也可以用于水艺景观中。光亮泉和跳泉的射流非常光滑稳定，外观如同玻璃棒一样，可以准确落在受水孔中；跳泉可以计算机控制下，生成可变化长度的水射流；跳球喷泉可以喷出大小可控的光滑水球。它们都极具趣味性，令人过目难忘。大型音乐喷泉中所使用的各种高技术喷头和水下运型音乐喷泉中所使用的各种高技术喷头和水下运动机械及控制部件，也是种类繁多，可供广泛选择。 土建池体设计一般常见的景观水池深度均为0.6~0.8m，这样作法的原因是要保证吸水口的淹没深度，并且池底为一整体的平面，也便于池内管路设备的安装施工和维护。只有在为体现亲水特点的浅蝶形池体设计时，才采用吸水坑或泵坑。 0.6~0.8m的水深实际上存在着较大的不安全性。同样，在儿童戏水池设计中，一般采用的深度为0.3~0.6m左右，一旦幼儿落入景观池中的将是十分危险的。
基于单片机的音乐喷泉设计
基于单片机的音乐喷泉设计 第一章音乐喷泉控制系统硬件设计 1.1控制系统硬件总设计方案 1.2音乐信号的采集 1.2.1 音频放大电路的设计 1.2.2 采样定理 1.3 单片机电路 1.3.1 单片机的概述 1.3.2 时钟电路的设计 1.4 AD转换电路 1.4.1 ADC0809和单片机AT89C51的连接 1.4.2输入电路 1.5潜水泵调速硬件方案设计 1.6灯光硬件方案设计 1.7解决系统时间滞后硬件电路设计. 第二章喷泉控制系统软件设计 2.1喷池数据 2.2主程序框图. 2.3 控制潜水泵软件设计模块 2.3.1 潜水泵开关调速的原理 2.3.2潜水泵开关调速的软件设计 2.4控制电磁阀软件设计模块 2.5 歌曲存储模块 2.5.1音频脉冲的产生 2.5.2音乐程序 2.6灯光控制模块 2.7看门狗子程序 2.7实验仿真 第一章音乐喷泉控制系统硬件设计 1.1 控制系统硬件总体设计方案 该音乐喷泉控制系统的总体结构如图2.1所示，由音乐输入系统、数模转换系统、单片机控制系统和输出控制系统等组成。 图1.1 系统总体结构框图 1.2音乐信号的采集 前面已经介绍过，本文的研究针对的是采用外部音源的喷泉系统，因此在
对音乐信号进行特征识别前首先要完成对模拟音乐信号的采集。音乐信号的 采集主 要包括音频放大和A/D 转换两个过程，下面分别进行分析。 1.2.1 音频放大电路的设计 外部音源信号的幅度一般较弱，因此必须要对原信号进行放大处理后才能送入 A/D 转换器。本文选择了LM386 芯片设计音频放大电路。LM386 是美国国家半导体公司（NS）推出的系列功率放大集成电路的一种，LM386 具有功耗低、工作电压范围宽、所需外围元件少等特点，在电子设备的音频放大电路设计中 使用非常广泛，它使用了10 只晶体管构成了输入级、电压增益和电流驱动级。其中T1~T6 组成PNP 型复合差分放大器，T5、T6 为镜像恒流源， 作为T3、T4 的有 6/32 源负载，使输入级有稳定的增益。电压增益级由接成共发射极状态的T7 承担，其负载也使用了恒流源，整个集成功放的开环增益主要由该级决定。T8、 T9 复合为一个PNP 管，和T10 共同组成互补对称射极输出电路，以供 给负载以足够的电流。D1、D2 提供了T8、T9、T10 所需的偏置，使末级偏置在甲乙类状态。R5~R7 构成内部反馈环路。从图 3.2.1 可以看出， LM386 采用双列8 脚封装结构，它的工作电压范围为4~12V，静态电 流4mA，最大输出功率660mW，最大电压增益46dB，增益带宽300kHz， 谐波失真0.2%。 图1.2.1 LM386 封装形式及引脚定义 在LM386 的DataSheet 上，提供了两种典型放大电路的设计方案。一种 是在 LM386 的 1 脚和8 脚之间不接其他元件，此时放大电路的增益仅由内部电阻R5~R7决定，为20 倍数（26dB），这种方式外部电路元件最少，也 最为经济。另一种通 过在 1 脚和8 脚之间串接不同的阻容元件，改变放大电路的交流反馈量，从而改变放大电路的闭环增益。音乐信号的放大采集如图 2.2.2 所示。外部音源（声卡、CD 机等）的模拟音乐信号分左、右声道分别进入放大电路，经 过信号放大后，得到幅值放大后的音频信号。从图 3.2.2 可以看出放大电路的具体设计。在LM386 的 1 脚和8 脚之间串接一个10 微法的电 容C4，使内部电阻R6 被交流旁路，放大电路的增益能达到最大值， 200 倍数（46dB）。再对音频放大电路的外围电路进行设计，电路中电容C1、C6 作为隔直电容，电位器P1 用于调节音量的大小，元件R2、C5 有助 于旁路高频噪音和改善输出的音质。电容C3 作为去耦电容，一方面是本集 成电路的蓄能电容，另一方面旁路掉该器件的高频噪声。电容C2 则是作为 旁路电容，将信号的中高频噪音旁路到地。经过放大电路的音频信号就送 入A/D 转换器进行采样，这里A/D转换器要设置为双极 7/32 性，即能接收负信号。 图 2.2.2 音乐信号放大采集 1.2.2 采样定理 采样是指用一较高频率的开关脉冲对模拟信号进行取样，取出脉冲到来时