音乐喷泉电气控制部分设计任务书
音乐喷泉plc课程设计
音乐喷泉plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在音乐喷泉中的应用。
2. 学生能掌握音乐喷泉PLC控制系统的编程方法和步骤。
3. 学生能了解音乐喷泉中灯光、音乐与PLC控制的关联性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立设计简单的音乐喷泉PLC控制系统。
2. 学生能通过PLC编程实现音乐喷泉灯光、音乐的同步控制。
3. 学生能对音乐喷泉PLC控制系统进行调试和故障排除。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC技术及音乐喷泉控制系统的兴趣，激发学生探索未知领域的热情。
2. 培养学生团队协作精神，提高沟通与协作能力。
3. 增强学生对科技创新的认识，培养创新思维和实际操作能力。
课程性质：本课程为实践性课程，以项目为导向，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子、电气基础知识，对PLC技术有一定了解，但对音乐喷泉PLC控制系统的设计与应用尚不熟悉。
教学要求：教师需采用任务驱动法、案例分析法等教学策略，引导学生自主探究，将理论与实践相结合，确保学生达到课程目标。
在教学过程中，注重分解课程目标为具体学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基础知识回顾：PLC工作原理、基本组成、编程语言等。
2. 音乐喷泉概述：音乐喷泉的定义、分类、设计要点等。
3. 音乐喷泉PLC控制系统设计：- 系统硬件选型：PLC型号选择、输入输出设备、传感器等。
- 系统软件设计：编程软件操作、编程逻辑、程序调试等。
- 系统集成与调试：系统整体连接、调试方法、故障排除等。
4. 实践操作：- 设计简单的音乐喷泉PLC控制系统。
- 编写PLC程序，实现音乐喷泉灯光、音乐同步控制。
- 系统调试与优化，确保系统稳定运行。
教学大纲：第一周：PLC基础知识回顾，音乐喷泉概述。
第二周：音乐喷泉PLC控制系统设计（硬件选型、软件设计）。
第三周：音乐喷泉PLC控制系统设计（系统集成与调试）。
喷泉控制系统设计
《变频器原理及应用》题目喷泉控制系统设计院系中德机电学院专业机电一体化技术班级机电1002班姓名学号100101239指导教师2012 年10 月喷泉控制系统设计任务书一、设计的内容及要求（一）设计内容完成喷泉控制系统的电气设计。
（二）设计要求1.根据控制任务，要求每个学生独立完成控制系统设计。
2.喷泉水泵由一台三相交流电机（额定功率370W，额定电压380V，额定电流1.15A,额度转速1340rpm,功率因数0.75）。
3.要求用施耐德Altivar302型变频器控制其运行。
4.预设八种喷水高度（对应的频率为10Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz、50Hz），各速度的运行顺序和运行时间自行确定，停车时采用自由停车方式。
5.可以用PLC控制变频器自动运行，也可以设置成手动调速。
6.设计说明书用钢笔或水笔书写（纸张格式为A4，标明页码），电路图可用铅笔。
二、设计说明书内容1、喷泉的组成部分2、喷泉效果描述3、喷泉布局图4、运行状态描述5、电气原理图6、变频器参数的详细设置情况7、设置步骤8、PLC控制梯形图、输入输出表和接线图喷泉控制系统设计说明书1、喷泉的组成部分本喷泉设计方案是由三相交流电、三菱PLC一台、熔断器、导线、开关、中间继电器、热继电器若干、水路管道、喷头若干、施耐德Altivar302型变频器四台、四台三相交流电机（额定功率370W，额定电压380V，额定电流1.15A,额度转速1340rpm,功率因数0.75）等器件组成。
2、喷泉效果描述喷泉共由1个中心喷头和外围3圈水柱构成，在工作时会形成由内向外逐层递减的水幕层，同时每层高度会随时间变化，共计8个高度，形成美丽的水柱视觉效果。
3、喷泉布局图水流进入4、运行状态描述系统上电自启动一次，系统启动后，4台电机全部以10Hz频率运行；10s后，M1以20Hz频率运行，其他电机不变；5s后，M1以25Hz运行，M2以20Hz运行，其它电机不变；5s后，M1以30Hz运行，M2以25Hz运行，M3以20Hz运行，M4不变；5s后，M1以35Hz运行，M2以30Hz运行，M3以25Hz运行，M4以20Hz运行；5s后，M1以40Hz运行，M2以35Hz运行，M3以30Hz运行，M4以25Hz运行；5s 后，M1以45Hz运行，M2以40Hz运行，M3以35Hz运行，M4以30Hz运行；5s后，M1以50Hz运行，M2以45Hz运行，M3以40Hz运行，M4以35Hz运行；5s后，全部电机以50Hz运行10s，之后循环。
可编程音乐喷泉-制装部分(电气工程及其自动化专业)
可编程音乐喷泉-制装部分(电气工程及其自动化专业)摘要本次毕业设计研究的是家用音乐喷泉，大方向为音乐喷泉，小方向为可编程音乐喷泉-制装部分。
这些年来，音乐喷泉是非常常见的，给人带来较高的视觉享受，这是一种新时代的艺术，随着科技发展带来的产物，能带来较高的经济效应。
本课题讲研究可编程的小型音乐喷泉，让人们在家中也能体会到音乐喷泉的艺术。
本人的设计主要探讨音乐喷泉的外观设计，内部总体构造，灯光，水泵，负责元件的采购，焊接电路部分给的电路图，利用统筹利用其他负责人的成果进行组装，最后进行音乐喷泉的外部包装。
这次的设计，小型家用音乐喷泉是使用stm32芯片来进行对灯光，水流，音乐的控制，所以它是这次设计的心脏。
通过stm32控制音乐，水流，灯光实现不同风格的切换，给人们带来享受。
本人的设计主要探讨音乐喷泉的外观设计，内部总体构造，灯光，水泵，负责元件的采购，焊接电路部分给的电路图，利用统筹利用其他负责人的成果进行组装，最后进行音乐喷泉的外部包装。
关键词：音乐喷泉；STM32，焊接，仿真,调试Programmable music fountain-assembly partAbstractThis graduation design research is a home music fountain, the general direction is a music fountain, and the small direction is a programmable music fountain-manufacturing part. Over the years, musical fountains are very common, bringing people a higher visual enjoyment. This is a new era of art. With the development of technology, it can bring higher economic effects. This topic is about the study of a programmable small musical fountain, so that people can also experience the art of musical fountains at home.My design mainly discusses the appearance design, internal overall structure, lighting, water pump, responsible for the procurement of components, the circuit diagrams given by the welding circuit part, the use of overall planning and assembly of the results of other responsible persons, and finally the external packaging of the musical fountain.In this design, the small home music fountain uses the stm32 chip to control lights, water flow, and music, so it is the heart of this design. Through stm32 to control music, water flow, lighting to achieve different styles of switching, bring people enjoyment.My design mainly discusses the appearance design, internal overall structure, lighting, water pump, responsible for the procurement of components, the circuit diagrams given by the welding circuit part, the use of overall planning and assemblyof the results of other responsible persons, and finally the external packaging of the musical fountain.Keywords: Music fountain; STM32, welding, simulation, debugging目录1 前言 (3)1.1本设计的目的、意义及应达到的技术要求 (3)1.2本设计在国内外的发展概况及存在的问题 (4)1.3本设计应解决的主要问题 (4)2 音乐喷泉设计方案的选择 (5)2.1 系统核心方案选择 (5)2.1.1主控芯片的选择 (5)2.1.2人机交互输入模块的选择 (5)2.1.3 音乐喷泉外观透明材料的选择 (6)2.1.4 led灯光的选择 (6)2.1.5 led灯光的布局方案选择 (7)2.1.6 水流的设计 (8)2.1.7 音乐喷泉喷水口的设计 (9)2.1.8音乐喷泉电路部分材料的选择 (10)2.1.9 音乐喷泉水流灯光总体协调设计 (10)2.1.10 音乐喷泉水泵的选择 (11)2.1.10 音乐喷泉总体外观设计 (11)2.2 系统设计框架 (11)3 硬件介绍和设计 (12)3.1 单片机简介及其最小系统介绍 (12)3.1.1 单片机的电源电路 (14)3.1.2 单片机振荡电路 (14)3.1.3 单片机复位电路 (14)3.2 音乐喷泉音乐部分结构 (15)3.3 音乐喷泉电气部分结构 (15)3.5 音乐喷泉软件部分 (18)3.5.1 音乐喷泉音乐部分流程图设计 (18)3.5.2水泵程序设计 (18)3.6 硬件电路的设计 (19)4 元件的焊接与调试 (20)4.1 焊接前的准备工作 (20)4.2 焊接顺序 (20)4.3 对元器件焊接要求 (20)4.3.1 安装电容器 (20)4.3.2 二极管的焊接 (21)4.3.3 三极管的焊接 (21)4.3.4 集成电路 (21)4.4 系统硬件的调试 (21)4.5 系统软件的调试 (22)5 整体制装 (22)5.1 制装的提前 (22)5.2 制装开始前 (23)5.3 制装过程 (24)5.4 制装后 (24)6 总结 (25)谢辞............................................................................ 错误!未定义书签。
自动喷泉PLC控制系统课程设计说明书资料
《电气控制技术》课程设计说明书自动喷泉PLC控制系统设计湖南工学院电气控制技术课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化指导教师学生姓名课题名称自动喷泉PLC控制系统设计内容及任务一、目标设计一个基于PLC的自动喷泉控制系统。
在许多休闲广场、景区或游乐场里，经常看到喷水按一定的规律喷水或变化式样，若在夜晚配上各种彩色的灯光显示，更加迷人。
如图1所示为一花式喷水池，采用PLC控制是比较方便的，在花式喷水时序确定的前提下，可以通过改变时序或者改变控制开关，就可以改变控制方式，达到显现各种复合状态的要求。
在图1中，4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为一次外环形状喷水管，1为外环形状喷水管。
1234第一花样第二花样第四花样第三花样电源单步/连续启动停止1234选择开关(a) 花式喷水池演示示意图(b) 操作控制开关面板图图1 花式喷水池示意图二、任务根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行自动喷泉的控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。
主要内容包括：1. 设计该系统电气控制硬件系统；2．PLC选择及I/O及其它PLC元器件分配。
3．选择电器元件，编制元件目录表。
4．设计该系统PLC控制梯形图。
5．用计算机绘制PLC控制电路图。
6．进行系统调试，实现自动喷泉的控制要求。
7. 编写设计说明书。
三、要求某一喷水池的控制器需满足下列要求：1．控制器电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置开始工作。
按下停止按钮，则停止喷水。
工作方式由选择开关和单步/连续开关来决定。
2．“单步/连续开关”在单步位置时，喷水池只运行一次循环；在连续位置时，喷水池运行一直继续下去。
3．方式选择开关用来选择喷水池的喷水花样，1～4号喷水管的工作方式选择如下：①选择开关在位置“1”时。
按下启动按钮后，4号喷水，延时2s后，3号也喷水，延时2s后，2号接着喷水，再延时2s，1号喷水，这样，一起喷水15s后停下。
音乐喷泉自动控制系统设计
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置了喷泉，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。
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。
基于PLC的音乐喷泉控制系统设计(1)【范本模板】
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ABSTRACTABSTRACTIn 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。
喷泉控制系统程序设计
“机电传动控制”课程设计任务书第十三组1.设计题目：喷泉控制系统程序设计（一）2.设计内容：1）喷泉控制要求为“A、D同时喷6秒，并左右摆动——A、C同时喷7秒并旋转——B、D同时喷10秒并旋转——A、C、B同时喷5秒并摆动——2秒后再循环”2）每个喷头工作时，都连带红、绿、黄、蓝四个彩灯间隔0.1秒循环发光。
3）喷泉可以实现单周期、连续两种操作方式。
4）当选择连续时，要求循环20次后终止循环，发出声光间断报警，按停止按钮终止报警。
3.设计要求：1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试PLC控制梯形图3）设计说明书4.进度安排：1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 1天2）PLC顺序功能图与梯形图设计 2天3）说明书撰写 1天4）答辩 1天指导教师：目录1.前言 (3)第一部分1.PLC概述 (5)2.设计任务书 (7)第二部分1.总体设计 (8)第三部分1.PLC设计思想 (11)第四部分1.PLC课程设计总结 (20)前言自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。
自动控制是工程科学的一个分支。
它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。
从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。
我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。
1、 40年代--60年代初：需求动力：市场竞争,资源利用,减轻劳动强度,提高产品质量,适应批量生产需要。
主要特点：此阶段主要为单机自动化阶段,主要特点是:各种单机自动化加工设备出现,并不断扩大应用和向纵深方向发展。
典型成果和产品：硬件数控系统的数控机床。
2、60年代中--70年代初期：需求动力：市场竞争加剧,要求产品更新快,产品质量高,并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度。
主要特点：此阶段主要以自动生产线为标志,其主要特点是:在单机自动化的基础上,各种组合机床、组合生产线出现,同时软件数控系统出现并用于机床,CAD、CAM等软件开始用于实际工程的设计和制造中,此阶段硬件加工设备适合于大中批量的生产和加工。
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10）提高科技论文写作方面的能力
二、主要内容与基本要求：
本次设计主要内容：
【备注：此处要和上文修改过的内容内容保持一致】
1）音乐喷泉整体效果设计
2）水泵研究、选型、布线等
3）电磁阀研究、选型、布线等
4）单片机研究、选型、编程等
7）定期打扫卫生，保持设计室良好的学习环境。
三、计划进度：
1）毕业设计起止时间：第5周—第15周
2）毕业设计进度安排
【备注：以下内容同学们可根据自己的具体设计情况进行调整，调整后要征得老师同意】
第5周：毕业设计正式开始；学生导师见面；确定毕业设计小组中每个学生的具体研究任务；借阅有关学术资料；其他准备工作。
第14周：打印论文图纸，按照要求装订论文；撰写答辨提纲、制作演示幻灯片、进行预答辩
第15周：毕业设计总结工作，参加答辩会
四、主要参考文献：
【备注】每个同学根据自己的题目情况，写出至少十本参考文献，以下为格式样本。
[1]谢秀颖,郭宏祥.电气照明技术[M].北京:中国电力出版社，2008
指导教师（签名）：【此处表格格式及大小不要进行更改】
（3）3）独立完成规定的设计任务，不弄虚作假，不抄袭和拷贝别人的工作内容。否则毕业设计成绩按不及格处理。
4）毕业设计说明书必须符合学院有关规范要求，否则不能取得参加答辩的资格。
5）每天认真书写毕业设计日志，日志主要记载学生在毕业设计过程中所涉及的学术问题，指导教师定时检查，并给予指导评定。
6）在实验室进行实验时，要爱护仪器设备，节约材料，严格遵守操作规程及实验室有关制度。
1）认真查阅相关图书资料，详细了解有关音乐喷泉设计的相关背景知识以及前沿科技动态
2）音乐喷泉整体效果设计
3）水泵研究、选型、布线等
4）电磁阀研究、选型、布线等
5）单片机研究、选型、编程等
6）变频器研究、选型、布线等
7）自动保护系统设计
8）原理图、工程图、布线图等图纸绘制
9）设计文件编制
2.本次设计拟达到以下主要目标：
1）培养学生严谨治学的作风和求真务实的科学态度
2）培养学生分析问题，灵活应用所学知识解决问题的能力；
3）培养学生通过利用各种渠道获取自己所需知识信息的能力
4）培养学生工作方案的论证、分析、执行的能力
5）培养学生利用资料进行系统设计的能力
6）培养学生利用计算机进行大量数据计算得出可用结果的能力
7）培养学生利用各种绘图软件绘制工程图纸的能力
5）变频器研究、选型、布线等
6）自动保护系统设计
7）原理图、工程图、布线图等图纸绘制
8）设计文件编制
本设计基本要求：
1）努力学习、勤于实践、勇于创新，保质保量的完成毕业设计任务书规定的任务。
（2（2）遵守纪律，保证出勤，因事、因病不能坚持正常设计，应事先向指导教师请假，否则作为旷课处理。无论任何原因，不参加时间达到1/4者，取消答辩资格，成绩按不及格处理。
第6周：认真查阅相关图书资料，详细了解有关音乐喷泉设计的相关背景知识以及前沿科技动态
第7周：音乐喷泉整体效果设计
第8周：水泵研究、选型、布线等
第9周：电磁阀研究、选型、布线等
第10周：单片机研究、选型、布线等
第11周：变频器研究、选型、布线等
第12周：自动保护系统设计
第13周：原理图及工程图纸绘制、系统测试、做好设计说明文件编制工作等
年月日
【此处表格格式及大小不要进行更改】
教研室主任签名：
年月日
注：任务书必须由指导教师和学生互相交流后，由指导老师下达并交教研室主任审核后发给学生，最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。
河南城建学院
毕业设计（论文）
任务书
题目
音乐喷泉电气控制部分设计
系别
电气与信息工程学院
专 业
班 级
学 号
学生姓名
指导教师
发放日期
2014年2月22日
河南城建学院教务处制
河南城建学院本科毕业设计（论文）任务书
一、主要任务与目标：
1.本次设计主要任务：
【备注：以下内容同学们可根据自己的具体设计情况进行调整，调整后要征得老师同意】