灯光音乐喷泉系统设计课程设计毕业设计
喷泉控制系统设计毕业设计
摘要PLC在喷泉控制系统中应用广泛。
它可以通过控制灯光、喷头等动作来实现对花样喷泉的自动控制。
本论文是以西门子S7-200系列PLC为核心，提出了花样喷泉的总体设计方案，确定了I/O端口的分配与接线，并编程了PLC应用程序，设计了硬件电路，并且，对硬件和软件进行了调试，同时利用PLC的定时功能，计数功能，步近功能，可灵活的编写，增减和修改程序，最终通过系统的动态仿真实现了花样喷泉的自动运行。
运行状况表明，该系统稳定可靠、维护简便、成本较低，能满足用户的需求。
关键词：PLC 花样喷泉控制系统AbstractPLC control system is widely used in the fountain. It can control the lights, sprinklers and other actions to achieve the automatic control of the synchronized fountain. This thesis is based on Siemens S7-200 series PLC, made the overall design scheme fountain patterns to determine the I / O port of the distribution and wiring, and debugging of the PLC application program, ultimately through the system Dynamic Simulation of a pattern fountain run automatically. Operating conditions show that the system is reliable, easy to maintain, lower cost, and can meet customers’ needs.Key word: PLC Fancy Fountain Control System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。
音乐喷泉毕业设计论文设计
word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。
随着可编程控制器在我国的迅速开展，对音乐喷泉的控制要求也越来越高，使得越来越多的控制局部需要可编程控制器来实现。
本课题结合任务设计书的要求，以音乐喷泉为研究对象，采用了西门子S7-300系列PLC作为喷泉的控制器。
对音乐喷泉的控制系统的总体功能进展了分析，阐述了可编程控制器的组成和工作原理。
提出了喷泉硬件的各组成模块与详细的硬件模块设计方案，并对控制方式进展了设计和程序的编写。
本设计改善了喷泉系统的控制品质，并真正地达到了实时控制的要求。
关键词：PLC；喷泉；控制系统目录引言 (4)第一章喷泉概述 (3)1.1喷泉的意义 (5)1.2喷泉的开展 (6)1.3喷泉的种类 (7)1.4喷泉涉与领域 (8)第二章音乐喷泉设计方案 (9)2.1 音乐喷泉设计示意图 (9)2.2 音乐喷泉控制要求 (10)2.3 喷泉设备使用简介 (10)第三章控制系统方案设计 (15)3.1 音乐喷泉控制系统整体设计 (15)3.2 控制方案选择 (16)3.3 变频器选择 (17)3.4 计算机硬件系统组成 (19)第四章硬件电路设计 (20)4.1 控制系统硬件组成 (20)4.2 PLC控制电路设计 (21)4.3 电路原理图 (22)4.4 PLC外部接线图 (24)第五章软件程序流程图 (27)5.1 系统整体流程图 (27)5.2 梯形图 (27)第六章调试过程 (28)6.1 硬件调试 (28)6.2 软件调试 (28)第七章总结与展望 (29)参考文献 (30)附录 (31)引言在现代建筑设计中，特别是在园林建筑、旅游建筑以与其化大型公共建筑设计中，建筑师常常把自然界中的水引进设计中去，用水的艺术形态来补充和丰富人类的环境。
不论是涓涓细流、平静台镜的水面，或是奔腾的瀑布、热情奔放的喷泉，都能成为建筑师创作的要素，或者形成以水景为建筑空间的景观中心，或者以水景作为建筑物的悦衬。
基于PLC的音乐喷泉控制系统的设计毕业设计
基于P L C的音乐喷泉控制系统的设计毕业设计标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]河南理工大学毕业设计（论文）任务书专业班级电科12-2班学生姓名李想一、题目基于plc的音乐喷泉控制系统的设计二、起止日期年月日至年月日三、主要任务与要求指导教师职称学院领导签字（盖章）年月日河南理工大学毕业设计（论文）评阅人评语题目评阅人职称工作单位年月日河南理工大学毕业设计（论文）评定书题目指导教师职称年月日河南理工大学毕业设计（论文）答辩许可证答辩前向毕业设计答辩委员会（小组）提交了如下资料：1、设计（论文）说明共页2、图纸共张3、指导教师意见共页4、评阅人意见共页经审查，专业班同学所提交的毕业设计（论文），符合学校本科生毕业设计（论文）的相关规定，达到毕业设计（论文）任务书的要求，根据学校教学管理的有关规定，同意参加毕业设计（论文）答辩。
指导教师签字（盖章）年月日根据审查，准予参加答辩。
答辩委员会主席（组长）签字（盖章）年月日河南理工大学毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议学院专业班同学的毕业设计（论文）于年月日进行了答辩。
根据学生所提供的毕业设计（论文）材料、指导教师和评阅人意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（小组）做出如下决议。
一、毕业设计（论文）的总评语二、毕业设计（论文）的总评成绩：三、答辩组组长签名：答辩组成员签名：答辩委员会主席：签字（盖章）年月日基于plc的音乐喷泉控制系统的设计摘要本文设计的核心为三菱FX2N系列PLC，使用这种PLC能够容易的完成对喷泉系统的控制，并且能够准确的完成控制动作，达到设计的目的。
本文首先根据设计的需要完成喷泉控制的流程设计，然后完成输入和输出的分配，根据这个分配选择合适的PLC完成编程控制，程序编辑完成后对程序进行检查，检查没有问题后开始使用仿真软件进行仿真，证明程序的正确性，确定本次设计的喷泉控制系统能够完成对喷泉的控制。
课程设计作品音乐喷泉
课程设计作品：音乐喷泉郭晓杨张超王彭彭一课程设计目的实现通过音乐的大小来控制喷泉喷水的高低和彩灯的散烁。
通过对本课程的设计加深对单片机的认识、了解以及掌握。
加深对硬件电路的了解以及掌握，掌握对模数转换部分以及对中断部分的应用。
培养自己的动手能力，锻炼自己发现问题、分析问题、解决问题的能力。
培养团队意识，锻炼分工合作以及协调能力。
二作品用途以及功能本作品可以实现：①喷泉的水柱随着音乐的高低起伏变化，就是说音乐高则水柱高，音乐低则水柱低，随着音乐的不同，喷水的高低会不同；②彩灯随着音乐一起散烁。
三硬件设计思想以及原理图基本原理当播放音乐时，声音大的时候其耳机输出的功率大，此时其输出的电压也就大，正是利用这一点，我们利用将电压这一模拟信号转化为了数字信号，数字信号经过单片机处理后送功率驱动，然后信号一部分送直流电机，达到控制电机的目的，与此同时一部分送彩灯部分。
基本示意图如下图所示：电源芯片彩灯直流电机音乐（模拟信号）2电机驱动模块机原理图我们使用的电机是汽车的风窗洗涤器，其额定是电压是十二伏。
的驱动电机的原理图如下图所示（注：和接十二伏电源，接,）321DCBAAGND 31X113X212R ES ET 9PD2 (INT0)16PD3 (INT1)17PD4 (OC 1B )18PD5 (OC 1A)19PB0 (T0)1PB1 (T1)2PB2 (AIN0)3PB3 (AIN1)4PB4 (S S)5PB5 (M OSI)6PB6 (M IS O)7PB7 (S CK)8(ADC0) PA040(ADC1) PA139(ADC2) PA238(ADC3) PA337(ADC4) PA436(ADC5) PA535(ADC6) PA634(ADC7) PA733PC022PC123PC224PC325PC426PC527(TOSC 1) PC 628(TOSC 2) PC 729PD7 (TOSC 2)21PD6 (ICP)20AVC C30AREF 32PD1 (TXD)15PD0 (R XD)14G N D11V C C10ATM EGA16_DIP40LED1LED2LED3LED4LED5LED6LED7LED8L 298+5VGNDGND耳机所用到的硬件开列如下：开发板芯片一片散热片汽车洗涤器一个二极管个个伏电源线仿真器耳机线音响导线若干实物照片如下四软件部分详细程序如下:: Crystal: <>; ; ; () { *;;} () {*; ;} ( ) { ; () ();} ( ) { () ();} () {;;;;;;(<<)(<<)(<<)(<<);;;; 单端输入;1F;; 选择比较匹配中断为触发源; 允许、自动触发转换、转换中断允许、; 内部时钟，分频（4M），模式;7C(),();(); 允许比较中断(){ (){(>){;;;();}((>)(<)){;;;();}((>)(<)){ ;;;();}((>)(<)){;;;();}((>)(<)){;;;();}((>)(<)){;;;();}((>)(<)){;;;();};}}}五小结团队中队员要相互信任，相互帮助。
灯光花式喷泉课程设计
灯光花式喷泉课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习灯光花式喷泉的设计与制作，让学生掌握相关的物理原理、电子技术知识，以及动手实践能力。
同时，通过课程的实施，培养学生对科技创新的兴趣，提高学生解决实际问题的能力，并培养学生的团队合作意识和创新思维。
知识目标：使学生了解灯光花式喷泉的工作原理，掌握相关的物理知识和电子技术知识。
技能目标：培养学生能够独立设计并制作一个简单的灯光花式喷泉，提高学生的动手实践能力。
情感态度价值观目标：通过本课程的学习，使学生对科技创新产生浓厚的兴趣，培养学生的团队合作意识和创新思维。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.灯光花式喷泉的原理：介绍灯光花式喷泉的工作原理，使学生了解其背后的物理知识和电子技术。
2.设计原理：介绍灯光花式喷泉的设计原理，包括电路设计、程序设计等。
3.制作过程：讲解并演示灯光花式喷泉的制作过程，让学生动手实践，提高其动手能力。
4.创新与应用：介绍灯光花式喷泉的创新应用，激发学生的科技创新意识。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：通过讲解灯光花式喷泉的原理和设计方法，使学生掌握相关的理论知识。
2.实验法：通过动手制作灯光花式喷泉，使学生将理论知识应用于实践，提高其动手能力。
3.案例分析法：通过分析灯光花式喷泉的创新应用案例，激发学生的科技创新意识。
4.小组讨论法：通过分组讨论，培养学生的团队合作意识和交流沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用与灯光花式喷泉相关的教材，为学生提供理论学习的参考。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作相关的多媒体课件，以图文并茂的形式讲解原理和设计方法。
4.实验设备：准备灯光花式喷泉的制作设备，包括电路板、传感器等，供学生动手实践使用。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估其对灯光花式喷泉知识的理解和掌握程度。
毕业论文—基于PLC音乐喷泉系统设计精品
毕业论文—基于PLC音乐喷泉系统设计精品音乐喷泉作为一种新兴的艺术形式，近年来受到越来越多人的喜爱。
音乐喷泉系统是由多个水泵、喷嘴、灯光和音乐控制设备组成的系统，它能够根据音乐节奏和曲调的变化不断调节喷泉的高度、水流量和颜色，使得喷泉水柱与音乐完美结合，在夜晚营造出一种震撼人心的美丽景色。
本文旨在研究设计一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的音乐喷泉系统，以实现喷泉的高效自动控制和音乐和谐结合。
一、研究背景和意义音乐喷泉系统作为一种创新的艺术形式，被广泛应用在各种大小型公共、私人场所中，如城市广场、公园、商场、游乐场、酒店等。
相比传统的喷泉，音乐喷泉系统具有更高的艺术性和互动性，因为它能够随着音乐的旋律、节拍和曲速不断变幻喷泉的高低、水柱的形状、水流量和颜色，使得观众身临其境般地感受到音乐节奏的魅力，同时也增加了市民生活的情趣和娱乐性。
因此，研究设计一种高效、稳定和灵活的音乐喷泉系统具有重要的理论和实际意义。
PLC是一种用于数字逻辑控制的可编程控制器，它集控制、运算、输入/输出和通信等功能于一身，具有高可靠性、高灵活度和易操作等优点，适合于工业自动化控制、机器人控制、交通控制、环境监控等领域。
本文旨在利用PLC控制器的技术优势，研究设计一种基于PLC的音乐喷泉系统，以实现水柱高度、喷嘴数量、水流量、灯光颜色等多种参数的自动控制，进一步提升音乐喷泉的艺术性和稳定性。
二、设计思路和方案2.1系统分析和需求确定音乐喷泉系统主要由音乐控制器、PLC控制器、水泵、喷嘴和灯光等配件组成。
根据需求分析，本系统应具有如下功能：（1）喷泉水柱控制：控制喷泉水柱高度、形状、数量、方向和波动等，使其与音乐节奏相协调，达到艺术效果。
（2）水泵控制：控制水泵运转速度、进出水口、喷涌量等，以维持水柱高度和水流量。
（3）灯光控制：控制灯光颜色、明暗、闪烁等，与音乐和水柱形成视觉上的协同。
（4）音乐控制：控制音乐播放的曲目、节拍、曲速、音量等，与喷泉的动态变化和灯光的变幻形成一个有机的整体。
音乐喷泉控制器的设计毕业论文.doc
目前，我国的大型音乐喷泉技术已日趋成熟，但对小型音乐喷泉的研究较少。控制系统是喷泉工程的关键部分，其余部分和普通类型的喷泉基本上一致。音乐喷泉的控制系统可采用可编程序控制器PLC作为控制核心，也可采用工控机作控制核心。但是对于小型音乐喷泉最适合的应是单片机作为控制核心。适合于一般城市小广场和普通住宅小区的小型音乐喷泉，由于其控制要求简单，使用单片机完全可以满足要求，而且因其成本低则更易于普及，是未来音乐喷泉的发展趋势。
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.
音乐喷泉毕业设计
音乐喷泉音乐喷泉是通过千变万化的喷泉造型，结合五颜六色的彩光照明，来反映音乐的内涵及音乐的主题，一座好的音乐喷泉，水形的变化应该能够充分地表现乐曲。
音乐表演喷泉是在程序控制喷泉的基础上加入了音乐控制系统，计算机通过对音频及MIDI信号的识别，进行译码和编码，最终将信号输出到控制系统，使喷泉的造型及灯光的变化与音乐保持同步，从而达到喷泉水型、灯光及色彩的变化与音乐情绪的完美结合，使喷泉表演更加生动更加富有内涵。
音乐喷泉：可以根据音乐的高低起伏变化。
用户可以在编辑界面编写自己喜爱的音乐程序。
播放系统可以实现音乐、水、灯光气氛统一，播放同步。
软件利用音乐文件的物理波形，将其分为若干乐段，精度达十毫秒，并且自动识别震撼、思念、抒情、喜悦、激昂、悲哀、欢快、热烈等乐曲的基本情感特征，转换为控制信号，经过同步处理后通过信号输出卡输出到外围具体控制单元，即根据水型组态规则控制潜水泵、电磁阀、水下彩灯和变频器等执行机构，将视觉感受与听觉感受融为一体。
当人们感受各种音响时，会不自觉的把这些听觉感受和其它非听觉器官的感受联系起来，这种现象称为联觉，属于一种异质异构多一同态对应现象。
一般情况下，高音区的音符经常和明亮的视觉感受、积极或快乐的情态感受等联系在一起，低音区的音符经常和昏暗的视觉感受、消沉或哀伤的情态感受等联系在一起；舒缓的节奏容易让人感受到开阔的空间或较为平静的情绪，而急促的节奏则容易让人感到空间狭窄、情绪躁动等等。
喷泉曲目的编配就是根据联觉现象来组态各种水型，好比编导一场舞蹈一样，为使演出成功，导演需要考虑舞蹈演员以何种体态动作来表现音乐的情感魅力。
摘要：用组态软件、可编程控制器、变频器、音响系统、灯光系统和其它工控器件组成的高技术含量和高可靠性的音乐喷泉控制系统为您提供完整的音乐喷泉解决方案。
随着我国人民物质和精神生活水平的不断进步，现在中国很多城市的市民广场、单位和居民生活小区里都能看到各种形式的音乐喷泉。
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光机电一体化系统设计课程设计题目：灯光音乐喷泉系统设计院别：专业：机械电子工程班级：*名：***学号：2010指导教师：二零一四年一月十五日目录第一章绪论 (3)第二章系统的总体设计要求 (4)2.1系统控制要求 (4)2.2音乐喷泉系统构成及框图 (4)2.3 音乐喷泉的工作原理 (5)第三章音乐喷泉系统总体结构设计 (6)3.1 PLC的特点 (6)3.2 变频器的工作原理 (6)3.3 音乐喷泉控制系统的要求 (8)3.4 控制系统内容 (8)3.5控制系统的简要工作过程 (9)3.6 PLC控制系统 (9)第四章音乐喷泉的控制系统设计 (10)4.1 控制系统的组成部分 (10)4.2 系统的控制过程 (10)4.4 变频器的选型及参数设置 (17)4.6潜水泵与灯组参数选择 (18)4.7 PLC的外部硬件连接图 (19)4.8控制系统主电路图 (20)第五章软件流程图和主程序 (21)5.1 控制系统基本流程图 (22)5.2 本次设计所用指令介绍 (25)5.3 PLC控制系统梯形图的编制 (26)5.4喷泉控制系统的程序 (27)第一章绪论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。
随着城市化进程的加速，随着我国人民物质和精神生活水平的不断提高，现在许多城市的市民广场、单位居民生活区里都能看到各种形式的喷泉。
随着科学技术突飞猛进的发展，在喷泉工程中采用了大量的高新技术，在人们的视觉和听觉上形成和谐的统一，使人们在精神上有种愉悦的感受。
喷泉运行的灵活性是评价喷泉优劣的关键，而这与喷泉的控制系统息息相关。
喷泉可以根据自己的设计，设计出各种各样的花样，加上灯光，能给人有种不错的视觉享受。
喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头洒出来具有一定形状的组合体，提供水压的一般为水泵。
现代城市中的喷泉形式已十分丰富。
随着构筑物的大小及水压等的变化，喷泉或高或低、或珠或雾，精彩纷呈。
灯光音乐喷泉是在程序控制喷泉的基础上加入了灯光音乐控制系统，计算机通过对音频及MIDI信号的识别，进行译码和编码，最终将信号输出到控制系统，使喷泉的造型及灯光的变化与音乐保持同步。
为展示喷泉的艺术感,通常会配以相应的曲目,根据所选曲目的节奏快慢、抑扬顿挫,编制相应的水泵控制程序来体现音乐的内涵。
其中,最重要的环节就是时间同步,即将乐曲的播放时间根据节奏、乐感分解为若干个时间段,在每个时间段内编制相应的水泵、灯光控制程序,调整曲目播放的时间精度和PLC编程的时间精度相同,而且在同一时间段内,水泵和灯光的子程序工作时间相同,从而在视觉上达到同步的观赏效果。
在夜间配合灯光来提升喷泉的观赏效果,根据灯光颜色、照射花形的角度、音乐曲目进行编制程序,灯光工作时间也要和音乐、水泵的时间同步,其原理与控制水泵原理相同,在这里不再赘述。
第二章系统的总体设计要求2.1系统控制要求设计在广场等地方使用的灯光音乐喷泉，使用PLC作为控制器。
控制要求：（1）要求同时有灯光指示。
（2）可采用手动和自动方式控制喷泉工作模式。
（3）可自动定时开关。
2.2音乐喷泉系统构成及框图图2.1系统的整体结构框图图2.2 喷泉的平面布局图2.3 音乐喷泉的工作原理音乐喷泉的工作原理是，根据播放的音乐来控制水柱，达到与音乐同步的效果，而水柱是由水泵来控制的，而水泵是由三相异步电动机组成的，三相异步电动机的转速如果通入工频电源，转速是不变化的，变频器是专门针对电机调速的装置。
由变频器控制电机的转速，使水柱发生变化。
改变频率就改变了电机的转速，也就改变了水泵的压力，音乐的不同频率经单片机处理送到变频电机的控制端，使电机转速随音乐的音调，节奏，和强弱变化，水泵的压力随之变化，喷岀的水就有了高低变化，而且是由几套设备对多组喷嘴实施控制喷泉的形成是水泵。
将音乐的节奏和强度转变为控制信号，此信号再控制一个电压控制器件，电源经过这个电压控制器件后，输出电压也随音乐的变化而改变，从而控制水泵电机。
第三章音乐喷泉系统总体结构设计3.1 PLC的特点PLC是传统的继电器技术和计算机技术想结合的产物，所以在工业控制方面，它具有继电器控制或通过计算机所无法比拟的特点。
1、高可靠性2、应用灵活、使用方便3、面向控制过程的编程语言，容易掌握4、易于安装、调试、维修5、功能完善、模块功能和网络功能强大3.2 变频器的工作原理随着电力电子技术、微电子技术及计算机技术的发展，变频器已经成为电器调速的主流，成为现代工业的组成部分。
变频器不仅可以节省能源，还可以改善控制性能，提高生产效率。
工业中使用的变频器可分为通用变频器和专用变频器。
通用变频器主要用于工业驱动交流电动机；专用变频器用于特定的控制对象。
随着变频器的发展，采用矢量控制的变频器开始普及。
矢量控制的重要性能是使异步电动机具有直流电动机的调速特性，并且与直流电动机系统比较，有无需维修，不需抑制电流变化率，可以谋求电流控制的快速响应；磁场控制范围广等优点。
无速度传感器矢量控制变频器可以在各种转速下提供不变的转矩，在整个调速范围内不但给出160%的过载转矩，同时还可以进行滑差补偿。
中小容量的变频器正向降低噪音，减少谐波对电源的影响、提高低速是的转矩等方向发展。
由于变频器变频调速性能好，因而现在以被钢铁、石油、纺织、造纸、建材等行业采用并大力推广。
并且极其精确地运行，驱动普通电机能达到最佳的控制效果，操作简单灵活，具有扩展功能。
变频器的基本构成，从结构上看，变频器可分为直接变频和间接变频两类。
间接变频器先将工频交流电源通过整流器变成直流，然后再经过逆变器将直流变换为可控频率的交流，因此又称它为有中间直流环节的变频装置或交-直-交变频器。
直接变频器将工频交流一次变换为可控频率交流，没有中间直流环节，即所谓的交-交变频器。
目前应用较多的是间接变频器即交-直-交变频器。
因此，可以认为，变频器的基本构成如图1.1所示。
图3.1 变频器的基本构成3.3 音乐喷泉控制系统的要求在诸多音乐喷泉控制系统中，不管是采用继电器控制或电磁阀对音乐喷泉进行控制（开关及喷泉扬程控制），由于不能对电动机或其他控制阀进行调速，所以这些方式都存在反应速度慢的弱点。
因此，本设计的重点在于音乐与喷泉的同步实时性，在控制系统中采用了变频调速，通过变频器来控制电动机，从而达到快速反应的目的，所以下面所介绍的是本设计对音乐喷泉控制系统所需要达到的要求、效果。
顾名思义，灯光音乐喷泉就是要求在音乐的伴随下喷泉的高度、灯光的强度、色彩以及喷泉的造型随音乐的音量而变化，通过对各种不同的音乐进行选择播放，以及对不同音频信号的采集、转化等处理后，利用编制程序来实现对音乐喷泉的实时控制。
3.4 控制系统内容音乐喷泉控制系统内容包括乐曲播放、水型与乐曲同步、水型的程序演示、彩色灯光的程序演示、水型的节奏随动控制等。
1、乐曲播放音乐喷泉所播放的乐曲可以从CD、VCD、DVD等播放器播放，通过功率放大器，将所选歌曲分为两路输出，一路输出到音箱设备，另一路输出到A/D转换模块对音频信号进行采样。
当操作员在乐曲数据库中确定了演示乐曲后，随后启动该驱动器，正确地播放选定的乐曲。
2、水型与乐曲同步控制当乐曲开始播放，水型会同步演示。
在上一首乐曲结束和下一首乐曲开始的间歇期间，水型也会保持同步停止和继续演示。
此音乐喷泉控制系统能提供可调整的喷泉延时，使水型与乐曲达到同步的效果。
3、水型的程序演示喷泉潜水泵电动机是受控制器内部的程序控制，每一首乐曲可从控制器中相应的找到对应的固定程序数据，并可以将其对应输出。
4、彩色灯光的程序演示与水型的演示程序类似，彩色灯光也由控制器系统程序控制。
通过利用喷泉水泵的控制程序，将灯光控制也采用其同样的方法，随喷泉的变化相应的水下彩色灯光也会变化、动作。
5、水型的节奏随动控制对于不同的音乐，其水型的跳跃和摇摆是与乐曲的节奏同步的，表演出音乐喷泉的激情和活力。
这种水型的跳跃和摇摆变化也是由A/D对其音频信号采集转换后通过对应的程序所表现出的。
通过变频器对潜水泵实现加速、减速等控制，以达到对不同音乐信号的不同观赏感。
3.5控制系统的简要工作过程首先对音频信号进行分配，一路直接经功率放大器后输出到外部音箱设备；另一路则对音频信号进行采样和A/D 转换等预处理；其次，经过PLC对数字量音频信号（二进制）进行转换,将其音频信号转换成实数，再通过在PLC内部设定某种固定值或表格数据，与之相比较输出采样值的范围；最后，通过对变频器的高、中、低三个控制端进行开关量输入，即输入组合（001～111），以达到调节变频器的7种频率段，并能很好的控制潜水泵的转速。
当转速的快慢、音乐音频信号各频率对应声音信号的强度, 通过变频控制系统就可以将音频信号的变化用喷泉的水柱表现出来, 水柱的高低按线性比例反映音频信号的幅度。
设每次对音频信号的采样时间为0.6s, 系统总的结构组成将在第三章进行详细的阐述。
3.6 PLC控制系统经过数十年的发展，PLC技术已越来越成熟，应用的范围也越来越广泛，几乎渗透到了各行各业。
而在很多的控制应用系统中，以PLC为核心的控制系统逐渐成为理想的控制系统，其主要特点主要有：1、硬件的可靠性2、编程简单，使用方便3、接线简单，通用性好4、可连接为控制网络系统5、易于安装，便于维护第四章音乐喷泉的控制系统设计4.1 控制系统的组成部分硬件系统主要由PLC、A/D转换模块、变频器、潜水泵和灯光组成。
通过PLC对外部音频信号的采样、转换来控制变频器和故态继电器的动作，从而达到控制系统的要求，并能够实现对音乐和喷泉的实时的完美结合。
音乐喷泉控制系统硬件组成部分如图4.1所示。
图4.1 音乐喷泉控制系统硬件结构图4.2 系统的控制过程在这里，输入转换电路是指能对乐曲启停、乐曲节奏和声音强弱等进行检测并将检到的信号以电平、脉冲或数字形式送至PLC的电路。
在此控制系统中，利用A/D模块对音乐信号的采样，根据控制精度的需要,人耳的听觉,音乐信号的特点。
由于人耳听到的是广场上播放乐曲的声音,而人眼看到的是喷头的水流量,声音强度与水流量并不是线性关系。
而与潜水泵的速度成线性关系,阀门喷出的水流量高度与潜水泵的旋转速度变化成比例,潜水泵的旋转速度又与给变频器所设定的频率以及频率变化速度成比例。
声音强度与采样过来转换后的数字量成比例,所以PLC要对采样后的数字量进行分段、转换、比较才能输出到相对应的变频器，以达到控制水泵旋转速度。
四组潜水泵七组水下灯因为有了它，音乐已不再仅是背景音乐，音乐已用来控制整个喷池喷头的动作与否，因而已达到了音乐喷泉的最基本要求。