国雨-开题报告-基于单片机的小型音乐喷泉控制系统设计

国雨-开题报告-基于单片机的小型音乐喷泉控制系统设计
国雨-开题报告-基于单片机的小型音乐喷泉控制系统设计

福州大学本科生毕业设计(论文)开题报告

开题是否通过请指导教室在□内打“√”。

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与单片机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应 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

自动控制原理课程设计速度伺服控制系统设计样本

自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月

目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献

一、课程设计目: 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上,用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务: 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示,规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k,以 t 使系统阻尼比等于0.5,并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想: 反馈校正: 在控制工程实践中,为改进控制系统性能,除可选用串联校正方式外,经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度,加速度反馈,执行机构输出及其速度反馈,以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正,。从控制观点来看,采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果,并且尚有许多串联校正不具备突出长处:第一,反馈校正能有效地变化

被包围环节动态构造和参数;第二,在一定条件下,反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性,反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正: 如下图所示,微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s ()=00t G s 1G (s)K s +()=22t 1T s T K s ζ+(2+)+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中,'ζ=ζ+t K 2T ,表白微分负反馈不变化被包围环节性质,但由于阻尼比增大,使得系统动态响应超调量减小,振荡次数减小,改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图

最新基于单片机的音乐喷泉控制

1 绪论 1.1 设计背景 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。 为了使控制简单可靠,适应现代社会的市场需求,各种形式的喷泉层出不穷,并逐步转向小型和营业性较强的方向发展。其音乐喷泉的控制也变得灵活多样,如单片机、PLC、DSP等都在音乐喷泉中有所运用,当然也具有优缺点。本课题针对旅游景点内设计了观赏性的小型“音乐喷泉”。选用单片机作为此次音乐喷泉控制系统设计的控制核心,主要是为了实现单片机的放音,并控制多个电磁阀的开闭动作和水泵的动作,解决系统中信号的同步性问题。 1.2 音乐喷泉的现状和发展 北京石景山古城公园的音乐喷泉,在悠扬动听的音乐声中,喷水可产生五六种变化,时而转动如银伞,时而飘忽如玉带,时而如金蛇狂舞,时而旋转飞溅……喷出的花形有昙花、菊花、扶桑花、百合花和曼陀罗花,这是在80年代初期中国较早修建的一个音乐喷泉。 南昌的秋水广场是由“落霞与孤雁齐飞,秋水共长天一色”的意境而得名, 秋水广场就是以喷泉为主题,集旅游、观光、购物的大型休闲广场。他的音乐喷泉最吸引人注目,是国内最大的音乐喷泉群,泉水面积1.2万平方米,主喷高达128米,是南昌的一倩丽景观,人们可以一边欣赏音乐,一边观看滕王阁的美景。 新加坡圣陶沙旅游区的音乐喷泉的设计与效果也是值得参考的,它布置在一个空旷而略有坡度的空间,面积很大,与圣陶沙车站前的长形喷水池共同组成为一个长达数百米的综合系列喷泉,音乐喷泉位于系列喷泉的顶端。舞台为一假山堆叠的西洋式半圆柱廊组成,共分3层。白天,假山瀑布及两侧的喷泉群与3层水池形成一处动静结合的较为文雅悠扬的水景园,入夜则有五光十色,优美动听的喷泉景观,整个舞台区域东西面阔近百米,南北深度约40m,成为目前亚洲最大的音乐喷泉之一。表现出壮阔、绚丽的水景之美。

参考基于C8051F单片机的移动式音乐喷泉设计

基于C8051F单片机的移动式音乐喷泉设计 摘要:音乐喷泉作为一种观赏性较高的艺术水景已经得到了越来越广泛的应用。论述了一个以C8051F 单片机为核心的适于室内使用的小型移动式音乐喷泉控制系统,给出了单片机控制电路,水泵控制电路,彩灯控制电路及部分单片机I/O口初始化程序。喷泉水型随音乐的高低旋律发生变化,再辅以LED彩灯的 亮灭,便于移动,实用性强,适宜家庭和室内观赏。 关键词: C8051F单片机;音乐喷泉;单片机控制 目前在公共场所喷泉一般只是将音乐和喷泉高低简单配合, 无法真正体现音乐的旋律、节奏;或者是采用了高成本复杂的控制系统,搭建复杂的外围电路实现功能;并且多数只能在现场观赏,不能进入家庭。本文介绍基于C8051F单片机控制的小型室内移动式音乐喷泉。它使用了较少的外围器件和较为简单的电路设计,成本低、体积小、水型变换多样,实用性强,适合室内观赏。 1 系统设计 本系统采集音乐信号,根据音乐信号的强弱来控制水泵电机的转速以及LED彩灯的亮灭。系统的总体结构如图1所示,由音乐输入部分、音响放大部分、单片机控制部分和输出控制部分组成。C8051F单片机作为系统的主芯片,一方面采集音乐信号,另一方面依据采集到的音乐信号的强弱输出延时不等的矩形波来控制可控硅的导通时间,进而控制水泵电机的转速,从而达到控制喷水高度的目的。彩灯的亮灭也由单 片机依据音乐采样值的大小来控制。 2 系统硬件设计 硬件系统由单片机电路、音频电路、水泵控制电路、彩灯控制电路、电源电路等组成。 2.1 单片机电路 单片机要采集音乐信号,并据此调节I/O口的输出来控制水泵和彩灯。主芯片选用C8051F系列单片机中的C8051F310。C8051F系列单片机是集成的混合信号片上系统SoC,它具有与MCS-51内核及指令集完全兼容的微控制器。除了具有标准8051的数字外设部件之外,片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件,包括模拟多路选择器、可编程增益放大器、ADC、DAC、电压比较器、电压基准、温度传感器等等。这样不仅可以简化单片机的外围电路,而且处理速度和灵活度都大大增强,并且具有片内调试电路,通过10针的JTAG接口可以进行非侵入式、全速的在系统调试,设计调试周期短。所选的C8051F310内部集成了一个10位ADC,两个模拟比较器,4个通用16位计数器/定时器,1个可编

自动控制系统概要设计

目录 1引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2背景 (3) 1.3技术简介 (4) https://www.360docs.net/doc/fd8689115.html,简介 (4) 1.3.2SQL Server2008简介 (5) 1.3.3Visual Studio2010简介 (5) 1.4参考资料 (6) 2总体设计 (8) 2.1需求规定 (8) 2.2运行环境 (8) 2.3数据库设计 (8) 2.3.1数据库的需求分析 (9) 2.3.2数据流图的设计 (9) 2.3.3数据库连接机制 (10) 2.4结构 (11) 2.5功能需求与程序的关系 (11) 3接口设计 (12) 3.1用户接口 (12) 3.2外部接口............................................................................................错误!未定义书签。 3.3内部接口............................................................................................错误!未定义书签。4运行设计.....................................错误!未定义书签。 4.1运行模块组合....................................................................................错误!未定义书签。 4.2运行控制............................................................................................错误!未定义书签。 4.3运行时间............................................................................................错误!未定义书签。5测试 (13)

大型花样喷泉控制系统设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告题目大型花样喷泉控制系统设计 学院电气与信息工程 学院专业自动化 班级0924122 学号学生姓名指导教师开题日期2016年4月5日

《大型花样喷泉控制系统设计》开题报告 一、选题的背景与意义: (一)课题研究来源 喷泉是由人工构筑的整形或天然泉池中,以喷射优美的水姿,供人们观赏的水景。喷泉是园林中重要的组成部分。现代园林中,除了植物景观外,喷泉也是重要的景观,它既是一种水景艺术,体现了动、静结合,形成明朗活泼的气氛,给人以美的享受;同时,喷泉还可以增加空气中的负离子含量,起到净化空气、增加空气湿度、降低环境温度等作用,喷泉在大型娱乐场所深受人们喜爱,在日常的活动中占着至关重要的位置,同时,大型花样喷泉系统设计也是一个十分重要的研究方向。 (二)课题研究的目的 该系统设计是基于PLC技术的设计,同时加以现代计算机技术的运用,构建的花样喷泉系统,具有系统配置合理,可靠性高,控制精度高和系统成本低等优点,喷泉喷头是完成喷泉艺术造型的主要工作部件,它的作用是把具有一定压力的水,经过造型的喷头,形成绚丽的水花,喷射在水面的上空。各种不同的喷头组合配置,更能创造出千姿百态的水景景观,令人兴奋、激动,产生奇妙的艺术效果。喷泉喷头的种类很多,按照结构形式不同,可分为直射、旋转、水膜、吸力、雾化等多种类型;按照所喷水流的花形可分为蒲公英、喇叭花、牵牛花、冰塔、开屏以及喷雾喷头等多种类型。 (三)课题研究的意义 喷泉原是一种自然景观,是承压水的地面露头。园林中的喷泉,一般是为了造景的需要,人工建造的具有装饰性的喷水装置。喷泉可以湿润周围空气,减少尘埃,降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子撞击,能产生大量的负氧离子。因此,喷泉有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。随着光、电、声及自动控制装置在喷泉上的应用,音乐喷泉、间歇喷泉、激光喷泉等形成的出现,更加丰富了喷泉的内容,更加丰富了人们在视觉、听觉上的双重感受。这不仅给人们的生活带来可多姿多彩,还是人们的生活环境有了极大的提高,满足了人们的视觉享受。

液位自动控制系统设计与调试

液位自动控制系统设计 与调试 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

课程设计 2016年6月17日

电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日~2016年6月17日(第15~16周) 教研室意见同意开题。审核人:汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。 3.选择电器元件,列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。

2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》和GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理分明,重点突出,篇幅不少于7000字。

2013:基于单片机的音乐喷泉设计开题报告

湖南工业大学本科毕业设计(论文)过程管理资料 本科毕业设计(论文)开题报告 31

题目:基于单片机的音乐喷泉设计 1.1单片机应用于控制系统的研究背景 早期时候,人们通过继电器来实现对系统的控制,成而形成了对系统的控制。在单片机出现后,单片机应用于小型或者是中小型控制系统已经成为了主流,随着科学技术和科学理论的不断创新和发展,单片机的控制理论不断成熟。单片机的发展能也逐渐朝着高集成、高速度、低功耗、低价格、大存储容量和强I/O 功能等方向发展。随着计算机档次的不断提高,功能的不断完善,单片机已越来越广泛地应用在各种领域的控制、自动化、智能化等方面。其中单片机也应用到了美化环境系统中,比如说彩灯显示,喷泉。 本次毕业设计我将以8位单片机AT89C51为主机,以及各先关的元器件,来完成对音乐喷泉控制系统设计。 1.2研究意义: 音乐喷泉是近几年来出现的喷泉水景与音乐欣赏相结合的产物,它的出现改变了喷泉艺术单调不变的局面。在音乐的伴随下喷泉的高度、灯光的色彩以及喷泉造型等随着音乐变化而变化,忽而气势磅礴,犹如万马齐奔,忽而悠然舒缓,犹如春风抚过杨柳,使观众陶醉于音乐与水型的完美结合中。目前,音乐喷泉出现了各种表现形式,比如大型广场喷泉、激光喷泉、水幕电影、超高喷泉、人工瀑布等。由于音乐喷泉作为一种独特的人工景观,具有很大的观赏价值,国内各大城市或在广场或在公园都有它的身影。可以说,音乐喷泉己经成为一种娱乐产业,具有很高的经济效益和社会效益。为了适应喷泉工程建设的需要,国内出现了众多的喷泉设备厂和喷泉设计专业公司。音乐喷泉作为一种独特的人工景观,获得了广大人民的喜爱,不仅使得人们在视觉上得到了享受,而且在音乐背景下,能够激励我们的心智。目前音乐喷泉已经成为一种娱乐产业,具有很高的经济效益和社会效益,研究和设计高水平的音乐喷泉控制技术是非常重要的 1.3音乐喷泉国内外发展形势 音乐喷泉是现代科技与艺术的综合,音乐喷泉将喷水图形、彩色灯光及音乐旋律构成一个有机的整体,随着乐曲旋律和节奏的变化,各种不同的喷水花形相应的配合变换,在五彩绚丽的变幻灯光照耀下,构成一幅幅奇妙无比的景观、令人赏心悦目,叹为观止,在视听上获得极大的享受。音乐喷泉的起源于1930年,

温度自动控制系统的设计毕业设计论文

北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

数控专业毕业设计图

一、数控专业毕业设计任务书 一、目的与要求: 1.培养学生综合运用所学职业基础知识、职业专业知识和职业技能,提高解决实际问题的能力,从而达到巩固、深化所学的知识与技能。 2.培养学生建立正确的科学思想,培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风。 3.培养学生调查研究,收集资料,熟悉有关技术文件,运用国家标准、手册、资料等工具书进行机械零件设计或加工(如设计计算,数据处理,工程制图等)、编写技术文件等独立工作能力。 二、选题: 学生在教师指导下,独立完成一项自选或给定的数控加工等方面的设计任务,编写出符合要求的设计说明、正确编制数控加工程序、绘制二维、三维图形。 三、题目要求: 加工所示零件,毛坯直径为**mm,长为**mm,材料为***,未注倒角***,其余***。 (题目图见课题库) 四、设计要求: 绘制零件的二维图、三维图、进行零件的工艺分析、选择设备、切削用量的确定、刀具选择、数控加工工艺卡、零件粗精加工手工编程、Pro/E自动编程、刀具轨迹路径、设计小结和参考文献。 五、设计进度 学生及时与指导教师联系,根据指导教师要求,安排设计进度。 六、毕业答辩 答辩时间请及时关注学院青岛校区网站-机电系系网站公告栏。 目录 一、绪论…………………………………………………………… 二、毕业设计任务........................................................................ 三、二维图……………………………………………………….... 四、三维图……………………………………………………….... 五、零件的工艺分析……………………………………………… 六、选择设备……………………………………………………… 七、切削用量的确定……………………………………………… 八、刀具选择……………………………………………………… 九、数控加工工艺卡……………………………………………… 十、零件粗精加工手工编程……………………………………… 十一、Pro/E自动编程………………………………………… 十二、刀具轨迹路径…………………………………………… 十三、设计小结………………………………………………… 十四、参考文献………………………………………………… 注:所有数控设计题目设计要求均根据上面的要求进行,设计说明书的目录依照上面的目录进行

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)

PWM温度自动控制系统的设计

《计算机控制技术》 课程设计 学生姓名: 学号: 专业班级:电气工程及其自动化(1)班 指导教师: 二○一二年十月二十九日

目录 1.课程设计目的 (3) 2.课程设计题目和要求 (3) 3.设计内容 (3) 4.设计总结 (10) 4.参考书目 (11) 5.附录

1.课程设计目的 通过本课程设计, 主要训练和培养学生的以下能力: (1).查阅资料:搜集与本设计有关部门的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力; (2).方案的选择:树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意提高分析和解决实际问题的能力; (3).迅速准确的进行工程计算的能力,计算机应用能力; (4).用简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 2.课程设计题目和要求 题目:PWM温度自动控制系统的设计 要求: 1.要求设计温度控制系统,设定温度为230度,采用电阻丝作为加热器件,要求无余差,超调小,加热速度快。 2.硬件采用51系列单片机,采用固态继电器作为控制元件。 3采用keil c作为编程语言,采用结构化的设计方法。 4.要求用protel设计出硬件电路图。 5画出系统控制框图。 6 画出软件流程图。 3.设计内容 3.1 PID控制原理 将偏差的比例,积分和微分通过线性组合构成控制量,用这一控制对被控对象进行控制,这一样的控制器称PID控制器

3.1.1.模拟PID控制原理 在模拟控制系统中,控制器最常用的控制规律是PID控制。为了说明控制器 (t)与实际输出信号n(t)进行比的原理,以图1.1的例子说明。给定输入信号n (t)-n(t),经过PID控制器调整输出控制信号u(t),u(t)对目较,其差值e(t)=n 标进行作用,使其按照期望运行。 常规的模拟PID控制系统原理框图如同1.2所示。该系统有模拟PID和被控对象组成。图中r(t)是给定的期望值,y(t)是系统的实际输出值,给定值与实际输出值,给定值与实际值构成控制偏差e(t): e(t)作为PID控制的输入,u(t)作为PID控制的输出和被控对象的输入。构成PID和被控对象的输入。构成PID控制的规律为: 其中:Kp为控制器的比例系数 Ti为控制器的积分时间,也称积分系数 Td为控制器的未分时间,也称微分系数

基于单片机音乐喷泉的设计 软件文档

课程设计任务书

本课题是设计一个基于MCS-51系列单片机的音乐喷泉,随着音乐音调节拍的变化,彩灯也随之变化。先用Keil软件调试编写的程序再用Proteus软件仿真,在Proteus软件商是用两个软件,一个来切换演奏出不同的乐曲,利用定时器0发出不同频率的方波从P3.7输出,使蜂鸣器发出不同的音调,然后延时控制音调的节拍,与之相对应的LED灯亮起;另一个用来切换八路LED的变化的花样并且喇叭发出声音。 关键词:AT89c0251单片机;音乐;LED灯

1.绪论 (4) 2.设计内容 (4) 3.软件设计 (4) 3.1 程序设计分析 (4) 3.2 歌曲简谱的编码规则 (5) 3.3程序流程图 (6) 3.4 软件源程序 (8) 4.硬件设计 (15) 4.1 AT89c2051单片机 (15) 4.2电路原理 (17) 5.仿真 (18) 5.1 ISIS介绍 (18) 5.2 Keil介绍 (19) 5.3 仿真结果图 (20) 6.心得体会 (22) 参考文献 (22)

1.绪论 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。 为了使控制简单可靠,活用现代社会的市场需求,各种形式的喷泉层出不穷,并逐步转向小型和营业性较强的方向发展。其音乐喷泉的控制也变得灵活多样,如单片机、PLC、DSP等都在音乐喷泉中有所运用,当然也具有优缺点。本课题选用单片机作为此次音乐喷泉控制系统设计的控制核心,主要是为了实现单片机的放音,并控制多个彩灯随着音乐的音调节奏变化而随之变换。 2.设计内容 ⑴电路有两种工作模式:演奏音乐模式和花样灯模式。 演奏音乐模式:演奏完整的一首的歌曲,八路LED随着音乐变化。 花样灯模式:八路LED变化出各种花样,蜂鸣器随着发出“嘀嘀”声。 ⑵按下按键1进入演奏音乐模式,再按切换歌曲,共两首歌曲。 ⑶按下按键2进入花样灯模式,再按切换LED花样,共四种花样。 3.软件设计 3.1 程序设计分析 程序利用了R6和R7两个寄存器分别作为花样和音乐的标志,都初始化为0.用到了两个外部中断和一个定时器,两个按键接两个外部中断,按键1使得R7

自动控制系统毕业设计..

目录 摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分

4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计:....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项:................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果 结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………

基于AT89C51单片机的音乐喷泉控制系统设计

摘要 随着人们生活水平的提高和建立绿色城市的向往,音乐喷泉以其独特的魅力和特殊的功能,愈来愈成为休闲娱乐产业中的一项重要产品,音乐喷泉的兴建也越来越多。 根据目前音乐喷泉的发展现状,介绍了一个以AT89C51单片机为核心的小型音乐喷泉控制系统。给出了一个简洁的单片机控制电路,分析了输出地址,描述了不同类型的输出电路和输入电路;介绍了从特定构造的喷池中获得决定喷池动作的喷池数据的原理;给出了主程序框图和看门狗子程序。采用程序控制来控制花型。音频信号还影响灯光色彩和灯光光线明暗的变化。从而使灯光色彩、灯光的闪烁和喷泉水姿随音乐节奏而变化。 关键词:音乐喷泉;单片机;单片机控制;喷池数据

ABSTRACT With the improvement of people's living standard and yearn for building green city, music fountain is more and more popular for its unique charm and special function large numbers of music fountain is increasingly built. According to the present situation of music fountain now, control system of mini type music Fountain based on AT89C51 SCM was introduced.A succinct SCM control circuit was pre—to obtain data from a specific fountain pool .Was elaborated,which will affect actions of the p001.Finally, the structure drawing of main program and the watchdog program were put forward. The flower shapes are controlled by program controlling or man-made keystroke controlling electromagnetic valves. The color、the light and shade of ray are changed by musical signals. So that the color、the light and shade of ray、the spring form is changed with music’s rhythm when music is played. Key Words:music fountain;SCM;SCM control;watchdog program

电气传动自动控制系统课程设计

课程设计报告书 题目:电气传动自动控制系统 报告人:王宗禹 学号:1043031325 班级:2010级34班 指导教师:肖勇 完成时间:2013年7月日 同组人:王大松 秦缘 龚剑 电气信息学院专业实验中心

一.设计任务 1.设计目标: (1)系统基本功能:该调速系统能进行平滑的速度调节,负载电机不可逆运行,系统在工作范围内能稳定工作 (2)已知条件: (3)稳态/动态指标:静态:s% ≤ 5% D = 3 动态:σi% ≤ 5% σn% ≤ 10% (4)期望调速性能示意说明:静差率小于5%,调速范围D=3. (5)系统电路结构示意图: 2.客观条件: (1)使用设备列表清单及主要设备功能描述: 二.系统建模(系统固有参数测定实验内容)

1.实验原理 (1)变流电源内阻Rn的测定: a.电路示意图如下: 可以等效如下: b.利用伏安法可以测出内阻R n的大小,方法是在电机静止,电枢回路外串限流电阻,固定控制信号 Uct 大小,0.5A≤Id ≤1A的条件下用伏安法测量Ud1,Id1和Ud2,Id2;利用公式可以求得Rn。 (2)电枢内阻 Ra、平波电感内阻 Rd的测定: a.电路示意图如下:

b.实验方法步骤: ◆电机静止,电枢回路外串限流电阻 ◆固定控制信号Uct 大小,Id ≈1A(额定负载热效点) ◆使电枢处于三个不同位置(如上图约120o对称)进行三次测量(Ura,Urd,Id),求 Ra , Rd 的平均值. (3)电动机电势转速系数 Ce的测定: a.实验原理: 由公式 可以推导出Ce的测定公式: b.实验方法步骤: ◆空载启动电机并稳定运行(I d0大小基本恒定) ◆给定两个大小不同的控制信号Uct ,测量两组稳定运行时的Ud、n数据 (4)整流电源放大系数 Ks的测定: a.实验原理: Ks可以根据公式Ud0=Ks*Uct可知Ks就是以Uct为横坐标Ud0为纵坐标的如下图曲线中线性段的斜率。故可以通过公式测定Ks.

基于单片机的音乐喷泉控制毕业设计论文

毕业设计(论文)课题名称基于单片机控制的喷泉系统的设计

毕业论文(设计)原创性声明 本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名:日期: 毕业论文(设计)授权使用说明 本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。保密的论文(设计)在解密后适用本规定。 作者签名:指导教师签名: 日期:日期:

注意事项 1.设计(论文)的内容包括: 1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作) 2)原创性声明 3)中文摘要(300字左右)、关键词 4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入) 6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论 7)参考文献 8)致谢 9)附录(对论文支持必要时) 2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。 4.文字、图表要求: 1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写 2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印 4)图表应绘制于无格子的页面上 5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档 5.装订顺序 1)设计(论文) 2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订 3)其它

自动控制系统课程设计要点

课程设计任务书 专业班级姓名 设计起止日期 设计题目: 设计任务(主要技术参数): 指导教师评语: 成绩:签字: 年月日

双闭环直流调速系统的设计 班级:08t自动化1 学号:T0856120 姓名:周瑜 指导教师:李雪飞 设计时间:2011.12.20-2011.12.24

目录 1 课程设计的目的 (1) 2 课程设计的主要内容 (1) 2.1 系统的组成 (1) 2.2 系统的工作原理 (2) 2.3 系统的静特性分析 (2) 2.4 系统的动态过程分析 (3) 2.5 电流调节器的设计 (4) 2.6 转速调节器的设计 (7) 2.7 电流环的仿真 (9) 2.8 转速环的仿真 (11) 2.9 过电流保护 (16) 3 设计结果分析 (17) 3.1 电压变化和负载变化引起的扰动情况 (17) 3.2 转速、电流双闭环直流调速系统存在的缺点及解决方案 (18) 3.3 电流调节器和转速调节器的作用 (19) 3.4 采用转速电流双闭环直流调速系统的理由 (19) 4 设计心得体会 (21) 参考文献 (22)

课程设计说明书 N O.1 1 课程设计的目的 《自动控制系统课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。目的是使学生巩固和加深课程的理论知识,结合实际,融会贯通。进一步培养学生独立分析和解决实际工程技术问题的能力。充分发掘自身的潜力,开拓思路设计双闭环 直流调速系统。并掌握其系统的组成、工作原理、调节器的设计及Simulink 仿真等内容,同时在计算、绘图、编号、设计说明书等方面得到训练,为今后的学习工作奠定基础。 2 课程设计的主要内容 2.1 系统的组成 如图1所示,为了使转速和电流两种负反馈分别起作用,可在系统中设置两个调节器,即转速调节器(ASR )和电流调节器(ACR ),二者之间实行嵌套(或称串级)连接,且都带有输出限幅电路。把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE 。从闭环结构上看,电流环在里面,称作内环;转速环在外边,称作外环。这就形成了转速、电流反馈控制直流调速系统[1]。图中ASR 为转速调节器,ACR 为电流调节器,TG 为测速发电机, TA 为电流互感器,UPE 为电力电子变换器,*n U 为转速给定电压,n U 为转速反馈电 压,*i U 为电流给定电压,i U 为电流反馈电压。 图1 双闭环直流调速系统 沈 阳 大 学

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