音乐喷泉控制系统设计实施方案
音乐喷泉系统的设计与实施

一、音乐喷泉系统的设计
在设备和硬件选型方面,需要充分考虑喷泉设备的性能、稳定性、节能环保 等因素。例如,选择高质量的水泵、阀和灯光设备,以确保喷泉效果的稳定和绚 丽。同时,为了实现喷泉设备与音乐的同步,需要选择具有音频分析功能的硬件 设备,以便提取音乐特征并驱动喷泉设备。
一、音乐喷泉系统的设计
在系统集成方面,需要将各种设备、传感器、控制系统等有机地结合在一起, 以实现喷泉系统的高效运行。此外,还需构建稳定的网络通信系统,确保数据传 输的实时性和可靠性。
四、音乐喷泉系统的安全管理
在日志管理方面,需对系统的操作和运行数据进行记录并形成日志。通过对 日志的分析和处理,可以追溯系统的历史操作和运行状态,为系统的安全管理和 故障排查提供有力的支持。
五、音乐喷泉系统的评估
五、音乐喷泉系统的评估
音乐喷泉系统的评估主要从稳定性、可靠性和经济效益三个方面进行综合评 估。
三、音乐喷泉系统的维护
三、音乐喷泉系统的维护
音乐喷泉系统的维护包括日常维护和故障处理两个方面。
三、音乐喷泉系统的维护
在日常维护方面,需要定期对喷泉设备、传感器、灯光等进行检查和清洁, 以确保系统的正常运行。同时,还需对网络通信系统进行维护,防止网络故障导 致系统运行异常。此外,还需定期对软件进行更新和升级,以增加新的功能和提 高系统性能。
五、音乐喷泉系统的评估
在稳定性方面,需要评估系统在不同环境和音乐下的运行状态和使用效果。 稳定性是音乐喷泉系统的基本要求之一,直接影响到用户体验和评价。
五、音乐喷泉系统的评估
在可靠性方面,需要评估系统的故障率和维护成本。一个可靠的喷泉系统应 具有较低的故障率,同时维护成本也应控制在合理范围内。
五、音乐喷泉系统的评估
音乐喷泉控制器方案
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音乐喷泉控制器的设计(硬件设计>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。
本设计分为音控、程控两用的音乐喷泉控制器。
控制三组不同颜色的彩灯,五台不同喷泉造型的水泵。
音控、程控可用开关手动切换。
程控的速度可用电位器调节。
音控时,输入音乐的音量直接控制彩灯,音乐音量小则彩灯打开的组数少,音量大则彩灯打开的组数多,在音乐音量较长时间不变时,彩灯打开的组数不变,但各组应能循环打开,以避免灯光和造型的单调。
设计中主要用到的方法,音乐经过峰值检波后,得到和音量大小相关的控制电压,将此控制电压,经过简单的A/D转换变成数字信号后,去控制存储器芯片的高位地址,同时程控地址发生器也发出控制存储器芯片的地址信号,这两组地址信号经地址切换开关选择后去控制存储器的地址,该存储器地址对应的数据信号就会输出,输出信号经隔离驱动后就去推动彩灯工作。
关键字:峰值检波、A/D转换、EEPROM<AT28C64B)、程控地址发生器<CD4060)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 design divides into the sound to control, the program control dual purpose musical fountain controller. Controls three groups of different colors the colored lanterns, five different eruptive fountain modeling water pump. The sound controls, the program control available switch silk thread business manual cut. Program control peed available potentiometer adjustment. then the volume the colored lantern opens greatly the group number are many, when music volume long time invariable, the colored lantern opens the group number is invariable, but each group ought to be able to circulate opens, avoids the light and modeling monotonous.In the design mainly uses the method, music after the peak detection, obtains with the volume size correlation control voltage, this control voltage, after passes through the simple A/D transformation to turn the digital signal, the control memory chip top digit address, simultaneously the program control address generator also sends out the control memory chip the address signal, these two group of address signal after the address cut switch choice the control memory address, this memory address correspondence data signal can output, the output signal on impels the colored lantern work after the isolation actuation.Keyword: peak detection A/D transformation引言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。
基于PLC音乐喷泉控制系统的设计与优化

基于PLC音乐喷泉控制系统的设计与优化1. 系统概述PLC音乐喷泉控制系统是一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的控制系统,用于控制喷泉的水流、灯光和音乐表演。
本文将介绍该系统的设计原理、功能模块以及优化方案。
2. 设计原理PLC音乐喷泉控制系统的设计原理基于PLC的可编程性和灵活性。
系统通过传感器检测相关参数(如水流强度、水温、音频等),PLC根据预设的逻辑和算法实时控制水泵、阀门、灯光和音响等设备,实现喷泉的变化和音乐表演。
3. 功能模块3.1 控制模块:该模块包括主控PLC、I/O模块和通信模块。
主控PLC负责整个系统的控制与调度,I/O模块用于接收和发送信号,通信模块用于与其他设备进行数据交互。
3.2 传感器模块:涵盖水流传感器、水温传感器和音频传感器等,用于监测喷泉系统上的环境参数。
3.3 执行器模块:包括水泵、阀门、灯光和音响等设备,通过PLC的控制实现相应的操作和控制效果。
4. 优化方案4.1 系统可靠性优化:通过使用高质量的传感器和执行器,并加强对PLC程序的测试和验证,提高系统的可靠性和稳定性。
4.2 控制算法优化:优化PLC控制算法,提高对喷泉的精细控制和动态效果的支持,使其能够实现更多种类的水流变化和音乐表演。
4.3 节能降耗优化:通过任务管理和设备控制策略的优化,减少系统的能耗,延长设备的使用寿命,并降低系统运维成本。
4.4 可视化监控优化:通过添加人机界面、远程监控和数据采集功能,提供对系统运行状态的实时监测和分析,方便操作人员进行管理和维护。
5. 实施步骤5.1 系统需求分析:与用户合作明确系统需求,包括功能要求、性能指标、控制效果等。
5.2 系统设计与搭建:根据需求分析结果进行系统设计与搭建,包括硬件选型与布局、PLC程序设计、传感器与执行器选择与安装等。
5.3 软件编程与调试:根据设计结果进行PLC程序编程与调试,确保系统功能正常和控制效果达到要求。
5.4 优化与改进:基于实际运行情况,不断进行系统优化与改进,提高系统的可用性和性能。
教学楼音乐喷泉设计方案

一、项目背景随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,校园环境建设越来越受到重视。
教学楼作为学校的主要建筑,其环境的美观和舒适度直接影响学生的学习生活。
为了提升校园环境品质,丰富校园文化生活,我们特提出教学楼音乐喷泉设计方案。
二、设计理念1. 突出生态环保:在设计中注重环保理念,采用节能、节水、低碳材料,打造绿色校园。
2. 体现人文关怀:结合教学楼的特点,融入音乐喷泉元素,营造优美的校园氛围,提升学生幸福感。
3. 突出艺术性:音乐喷泉设计注重艺术表现力,与校园建筑风格相协调,形成独特的校园景观。
三、设计方案1. 喷泉位置:教学楼前广场,占地面积约1000平方米。
2. 喷泉形式:采用多层次、多喷嘴的音乐喷泉,结合音乐节奏变化,展现优美的喷泉造型。
3. 喷泉结构:(1)喷泉主体:采用不锈钢材料,保证喷泉的稳定性和耐腐蚀性。
(2)喷泉基础:采用混凝土材料,确保喷泉基础稳固。
(3)喷泉控制系统:采用PLC控制系统,实现音乐喷泉的自动控制,保证喷泉运行安全、稳定。
4. 喷泉音乐:(1)音乐选择:选取适合校园氛围的经典音乐,如《校园的早晨》、《送别》等。
(2)音乐播放:采用无线音频传输技术,将音乐信号传输至喷泉控制系统,实现音乐与喷泉的同步播放。
5. 喷泉景观:(1)喷泉喷头:采用多角度、多喷嘴设计,形成丰富的喷泉造型。
(2)灯光效果:结合音乐节奏,设置灯光变化,营造浪漫、梦幻的喷泉景观。
(3)喷泉周边绿化:采用低矮的灌木、草坪等植物,与喷泉景观相协调。
四、施工及维护1. 施工:由专业团队进行施工,确保工程质量。
2. 维护:定期对喷泉设备进行检查、维护,确保喷泉正常运行。
五、预期效果1. 提升校园环境品质,营造优美、舒适的校园氛围。
2. 丰富校园文化生活,增强学生的幸福感。
3. 增强校园艺术氛围,提升学校整体形象。
4. 为师生提供休闲娱乐场所,促进人际交往。
本方案旨在为教学楼前广场打造一处集观赏性、实用性、艺术性于一体的音乐喷泉景观,为校园增添一道亮丽的风景线。
音乐喷泉自动控制系统设计
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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。
基于PLC的音乐喷泉控制系统设计

基于PLC的音乐喷泉控制系统设计第一章:引言1.1 研究背景音乐喷泉是一种集音乐、水景和灯光效果于一体的艺术景观,其在公园、广场等场所广泛应用。
随着科技的发展,PLC(可编程逻辑控制器)技术被广泛应用于各行业的自动化控制中,音乐喷泉也可以受益于PLC 的高效、精确和可靠的控制能力。
本文将介绍基于PLC的音乐喷泉控制系统设计。
1.2研究目的本研究的目的是设计一套基于可编程逻辑控制器(PLC)的音乐喷泉控制系统,实现对音乐、水流和灯光等参数的精确控制,以创造出更加独特、美观和富有艺术感的音乐喷泉效果。
该研究旨在提升音乐喷泉的观赏价值,为我国城市景观增添一道亮丽的风景线。
第二章:PLC基础知识介绍2.1 PLC的工作原理PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种数字运算操作的电子装置,用于自动化控制和工业过程控制。
它的工作原理是通过编程实现对输入/输出信号的逻辑运算和控制,从而实现对各种设备的自动化控制。
2.2 PLC的组成与功能PLC主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出模块、通信模块等组成。
其主要功能包括:接收输入信号、进行逻辑运算、输出控制信号、通信和监控等。
2.3 PLC的编程方法介绍PLC的编程方法主要包括梯形图编程、指令表编程、顺序功能图编程等。
梯形图编程是最常用的一种编程方法,它采用图形化编程方式,易于理解和操作。
2.4 PLC在自动化控制中的应用PLC在自动化控制领域具有广泛的应用,如生产线自动化、机器人控制、污水处理、建筑智能化等。
通过PLC的控制,可以实现设备的自动化运行,提高生产效率,降低人力成本。
第三章:音乐喷泉的工作原理3.1音乐喷泉的结构和组成音乐喷泉主要由喷头、水泵、灯光、音响设备和控制器等组成。
喷头根据音乐节奏和旋律喷射出不同形状和高度的水柱,配合灯光和音响效果,营造出美轮美奂的视听盛宴。
3.2音乐喷泉的工作原理音乐喷泉的工作原理是将音频信号转换为控制信号,通过控制器对喷头、水泵和灯光等设备进行精确控制。
基于的音乐喷泉控制系统设计
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汇报人:xxx
目录 Content
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01
引言
02
系统架构
03
控制系统设计
PART 1
引言
引言
1
音乐喷泉控制系统是一种集成了音频信号处理、 PLC控制和喷泉可编程逻辑控 制器)进行音乐喷泉控制变得越来越普遍
3
本文将介绍基于PLC的音乐喷泉控制系统设计
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汇报人:xxxx 汇报时间:20XX年X月
PART 2
系统架构
系统架构
硬件组成
音乐喷泉控制系统主要由以下几个部分组成 音频输入设备:用于接收音乐信号,可以是麦克风 、CD播放器或数字音频文件 PLC控制器:用于处理音频信号和控制喷泉设备的动 作 喷泉设备:包括水泵、喷头、灯光等设备,根据PLC 的指令进行动作 输出设备:用于显示喷泉的效果,如水池、灯光等
控制系统设计
控制系统设计
音频信号处理
在音频信号处理阶段,系统需要实现以下功能
音频信号的采集:通过麦克风或其他音频输入设备 ,将音乐信号采集到系统中
音频信号的预处理:对采集到的音频信号进行预处 理,如滤波、放大等,以提高信号的质量
特征提取:从音频信号中提取特征,如频率、音量 等,用于后续的控制决策
控制系统设计
软件组成
系统架构
本系统的软件部分主要包括以下几个模块 音频信号处理模块:从音频输入设备中 提取音频信号,进行分析和处理 PLC控制模块:根据音频信号处理模块的 结果,生成控制喷泉设备的指令 喷泉设备控制模块:根据PLC的指令,控 制喷泉设备的动作 显示模块:实时显示喷泉的效果,以供 观赏
PLC控制音乐喷泉系统的设计与优化
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PLC控制音乐喷泉系统的设计与优化PLC(可编程逻辑控制器)控制音乐喷泉系统是一种采用先进技术的灯光、音乐和喷泉结合的景观设施。
本文将对这一系统的设计和优化进行详细讨论。
一、设计原理PLC控制音乐喷泉系统的设计基于PLC控制器,通过编程控制和协调喷泉的喷射、灯光和音乐效果,实现视听上的享受。
系统的关键组成部分包括PLC控制器、传感器、电磁阀、泵组、灯光和音乐播放设备等。
二、系统设计要点1. PLC选型:选择适合的PLC型号,根据系统需求确定其输入输出点数、通信接口、计时功能等。
2. 传感器选择:根据实际需要选择合适的传感器,例如水位传感器、压力传感器等,用于感知和监测喷泉系统的状态。
3. 泵组设计:根据设计需求选择合适的泵组,确保喷泉系统有足够的水量和流量来支持喷射效果。
4. 电磁阀控制:通过电磁阀控制水源的开关,根据PLC编程逻辑实现水柱高低、方向和形状等变化,以及水流的节奏感。
5. 灯光设计:选择合适的灯光装置并设计灯光控制系统,通过PLC控制实现灯光的亮度、颜色、变化模式和节奏等。
6. 音乐播放设计:选择适合的音乐播放设备,并与PLC控制器进行连接,实现音乐与喷泉、灯光的同步。
7. 安全性设计:考虑系统的安全性,设置相应的安全开关和保护装置,如水位低报警、泵组过热保护等。
三、系统优化1. 增加交互性:通过引入触摸屏或遥控设备,使用户可以通过操作设备选择音乐、变化效果等,增加系统的交互性和趣味性。
2. 节能优化:通过PLC控制,根据实际喷泉需求调整泵组的工作状态,避免过度供水,实现节能效果。
3. 故障监测与诊断:设置相应的故障监测和诊断功能,通过PLC控制器实时监测系统的工作状态,及时发现并处理故障。
4. 美学优化:根据景观设计理念和实际场景,进行音乐、喷泉和灯光的协调、调整,以增强系统的美感和艺术性。
5. 引入智能化技术:利用图像识别和人工智能等技术,使系统能够根据环境和人流量进行智能化调整,提供更好的体验效果。
基于PLC的音乐喷泉系统设计
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(2)软件设计
音乐喷泉的软件设计主要涉及到音序器和控制器的编写。音序器负责从音频设 备接收音频信号,并将音频信号转化为数字信号;控制器则根据数字信号,通 过PLC控制喷泉设备的动作,实现音乐喷泉的表演效果。具体步骤如下:
a.了解控制要求:了解音乐喷泉的控制要求,包括喷泉喷射的高度、形状、时 间等。
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(4)灯光和音响控制程序
灯光和音响是增强视听效果的重要设备。我们需要根据音乐信号处理程序输出 的控制信号,编写相应的灯光和音响控制程序。具体来说,我们可以使用PLC 的开关量输出模块,根据控制信号的参数,控制灯光和音响的开关状态。同时, 我们还可以使用PLC的模拟量输出模块,根据控制信号的参数,调节灯光和音 响的亮度、音量等参数。
在系统启动时,我们需要执行一些初始化操作,例如配置系统参数、启动各设 备等。在PLC程序设计中,我们可以编写相应的初始化程序来实现这些操作。
(2)音乐信号处理程序
音乐信号是音乐喷泉控制系统的核心输入信号。我们需要编写相应的音乐信号 处理程序,将音频信号转换为PLC可以识别的控制信号。具体来说,我们可以 使用数字信号处理技术,对音频信号进行频谱分析,提取出音频的频率、幅度 等信息,并据此计算出控制信号的参数。
1、输入输出配置
首先,我们需要根据音乐喷泉控制系统的需求,配置相应的输入输出设备。例 如,可以将音频信号输入PLC,通过内部处理后,输出控制信号给水泵、喷头、 灯光和音响等设备。同时,我们还需要配置相应的传感器,用于检测水位、流 量等参数,以保证系统的稳定运行。
2、程序设计流程
(1)初始化程序
3、编程方便:PLC的编程语言简单易懂,方便用户进行开发和维护。
1、成本较高:PLC控制系统的初 次投入成本较高,相对于传统控 制系统来说价格较为昂贵。
PLC音乐喷泉控制系统设计方案
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PLC音乐喷泉控制系统设计方案一、引言PLC音乐喷泉控制系统是一种将音乐与喷泉灯光、水泵运转进行同步控制的自动化系统。
通过使用可编程逻辑控制器(PLC),可以实现对喷泉的各项参数进行精确控制,包括喷水高度、喷水方向、灯光颜色和亮度等等。
本文将详细介绍PLC音乐喷泉控制系统的整体设计方案。
二、系统架构1. 系统硬件组成PLC音乐喷泉控制系统的主要硬件组成包括可编程逻辑控制器(PLC)、音频播放器、音频放大器、喷泉泵、灯光控制模块等。
2. 系统软件组成系统软件主要包括PLC程序、音乐播放控制软件和灯光控制软件等。
三、系统功能需求1. 音乐与喷泉的同步控制系统能够实现音乐与喷泉的同步控制,根据音乐的节奏和变化,控制喷泉的喷水高度和喷水方向,以营造出与音乐相协调的视听效果。
2. 灯光控制系统能够根据音乐的节奏和变化,控制喷泉灯光的颜色和亮度,以增强喷泉的视觉效果。
3. 参数调整系统提供参数调整功能,用户可以根据需要对喷水高度、喷水方向、灯光颜色和亮度等进行调整,以满足不同需求。
4. 自动化运行系统能够实现自动化运行,一旦设置好参数和音乐选择后,系统能够按照预设方案自动运行,无需进行人工干预。
四、PLC程序设计PLC程序设计是PLC音乐喷泉控制系统的核心部分。
主要包括以下几个模块:1. 输入模块输入模块负责接收各个传感器的信号,包括音频信号、灯光信号和喷泉水流信号等。
2. 控制模块控制模块根据输入的信号进行逻辑运算,控制喷泉的运转和灯光的变化。
3. 输出模块输出模块负责向喷泉泵和灯光控制模块发送控制指令,实现对喷泉的控制。
4. 参数模块参数模块负责记录和存储用户设置的参数,包括喷水高度、喷水方向、灯光颜色和亮度等。
五、系统运行流程1. 初始化启动系统后,首先进行初始化操作,读取参数模块中的参数,并根据参数进行相应设置。
2. 音乐播放控制音乐播放控制模块根据用户选择和输入的音频信号,控制音乐的播放和停止。
3. 输入信号处理输入模块接收到来自传感器的信号后,对信号进行处理,包括音频信号的采样和灯光信号的分析。
大型音乐喷泉设计方案

大型音乐喷泉设计方案摘要本文介绍了一个大型音乐喷泉的设计方案。
该方案通过精确的控制水流和音乐的配合,创造出漂亮的视觉和音乐效果。
本文将从喷泉的结构设计、水流控制、音乐控制以及系统整合等方面进行详细论述。
引言大型音乐喷泉作为一种集视觉和听觉效果于一体的艺术形式,近年来在公共场所越来越受欢迎。
它不仅可以为人们提供欣赏的机会,还可以成为城市的地标和旅游景点。
为了满足人们对音乐喷泉的需求,我们设计了一个大型音乐喷泉方案,以展示出最佳的视觉和音乐效果。
喷泉的结构设计大型音乐喷泉的结构设计是一个关键的步骤。
喷泉的结构应具备稳固性和美观性,以便长时间的运行和观赏。
我们建议采用钢结构的基座,作为整个喷泉系统的支撑。
在基座上,设置多个水泵和灯光设备。
这些设备将通过管道和喷嘴与基座相连,并形成喷水效果。
在喷泉的顶部,设置音响设备,以便播放音乐。
水流控制为了保证大型音乐喷泉的水流效果,需要对水流进行精确的控制。
在本设计方案中,采用了多个水泵和喷嘴来实现不同的喷水效果。
每个喷嘴都可以单独控制水流的强度和角度,以创造出不同形状和高度的水柱。
此外,通过控制水泵的开关和速度,可以调整整个喷泉系统的水流量和水压,从而达到最佳的水流效果。
音乐控制音乐是大型音乐喷泉的重要组成部分。
在本设计方案中,音乐将与水流进行精确的配合,以创造出令人耳目一新的视听效果。
在音乐控制方面,我们建议采用计算机控制系统。
该系统能够根据音乐的节奏和节拍,精确地控制水泵和喷嘴的运行。
通过与音乐同步,可以实现水柱的起伏、喷射节奏和水花形状的变化,从而营造出各种不同的视觉效果。
系统整合为了实现喷泉、水流和音乐之间的精确配合,需要进行系统整合。
在本设计方案中,我们建议采用一个中心控制系统,用于控制整个喷泉系统的运行。
该中心控制系统将音乐播放器、计算机控制系统、水泵和喷嘴等各个部分进行连接,以实现整个系统的协调运行。
通过该中心控制系统,可以根据需要调整喷泉的水流、灯光和音乐效果,以达到最佳的视听享受。
音乐喷泉PLC控制系统设计方案

音乐喷泉PLC控制系统设计方案目标与范围音乐喷泉,这个时下流行的城市景观,不仅仅是为了美化环境,更是给人们带来一种独特的视听享受。
为了实现这一目标,我们需要设计一个高效的PLC控制系统。
这个系统不仅要让水流、灯光和音乐完美配合,还得保证稳定性和可扩展性。
我们的目标是创造出一个操作简单、功能智能的控制系统,能够应对各种场合和主题的喷泉表演。
组织现状与需求分析在着手设计之前,先了解我们所面对的环境和需求是非常重要的。
想象一下,我们在某个城市的公共广场,眼前的喷泉系统早已过时,控制方式也十分单一,根本无法满足现代人对美的追求。
现在的系统只能通过简单的开关来控制水流,灯光和音乐却没法实现同步,显得十分乏味。
用户的需求主要有:1. 能够随意切换多种音乐和灯光效果。
2. 具备程序化控制功能,能够定时自动运行。
3. 界面友好,方便那些非专业人员使用。
4. 系统维护方便,后期可以轻松升级和扩展。
实施步骤与操作指南设计方案概述音乐喷泉PLC控制系统的核心是PLC(可编程逻辑控制器),它将负责整个喷泉的水流、灯光和音乐控制。
整个系统将划分为几个模块,包括水泵控制、灯光控制和音频播放,每个模块都通过PLC进行协调。
设备选型1. PLC设备:选用西门子S7-1200系列,因其扩展性和稳定性都不错。
2. 水泵:选择变频调速泵,能根据不同效果调节水流。
3. 灯光设备:LED彩灯,能制造出各种颜色和效果变化。
4. 音频设备:高保真音响,确保音乐播放清晰动听。
系统架构1. PLC控制器:作为系统的“大脑”,负责接收操作指令并控制各个模块。
2. 水泵控制模块:通过继电器来控制水泵的开关,并调节水流。
3. 灯光控制模块:通过DMX512协议来控制LED灯的颜色和亮度,创造出不同的视觉效果。
4. 音频播放模块:与PLC联动,保证音乐、喷泉和灯光的完美同步。
具体实施步骤- 系统搭建:在广场设置控制柜,安装PLC及相关模块,确保电源和信号线连接无误。
基于PLC的音乐喷泉控制系统设计及实现

基于PLC的音乐喷泉控制系统设计及实现音乐喷泉是一种集音乐与喷泉表演于一体的艺术形式,通过喷泉的喷射、舞动和灯光的变化,配合音乐的节奏和旋律,为观众创造出美妙的视听享受。
为了实现精确的控制和协调的表演,基于PLC的音乐喷泉控制系统应运而生。
本文将详细介绍PLC控制器在音乐喷泉中的设计及实现。
1. 系统概述基于PLC的音乐喷泉控制系统是通过PLC控制器实现对音乐喷泉的喷射、灯光、音乐等各个元素的精确控制和协调。
该系统具备以下功能:- 音乐播放控制:通过PLC控制器连接音乐播放设备,实现对音乐的播放控制,确保音乐与喷泉表演的协调统一。
- 喷泉喷射控制:利用PLC控制器控制电磁阀、水泵等装置,实现对各个喷泉口的喷射时间和水流量的精确控制,从而形成不同形状和高度的喷泉效果。
- 灯光控制:通过PLC控制器连接灯光设备,可以实现对喷泉灯光的颜色、亮度、闪烁效果的精确控制,增强艺术表现力。
- 故障告警处理:通过PLC控制器对各个传感器进行监测,一旦发生故障或异常情况,系统能够及时发出告警信号,并采取相应的措施进行处理。
2. 系统设计2.1 系统架构设计基于PLC的音乐喷泉控制系统的架构包括PLC控制器、音频控制模块、喷泉控制模块、灯光控制模块、传感器模块等多个部分。
PLC控制器作为核心控制单元,负责系统整体的控制和协调。
2.2 PLC程序设计PLC的程序设计是整个控制系统的关键部分。
根据实际需求,我们可以采用Ladder Diagram(梯形图)等编程语言进行程序设计。
程序设计中需要考虑以下几个方面:- 音乐控制:根据输入音乐信号的节奏和旋律,设置相应的定时器和计数器,实现音乐与其他控制元素的协调。
- 喷泉控制:根据喷泉的设计需求,设置相应的输出口控制喷泉的喷射时间和水流量,通过PLC的模拟输出实现连续调节。
- 灯光控制:通过PLC的数字输出控制灯光的开关、颜色、亮度等参数,实现灯光与音乐喷泉的协调变化。
3. 系统实现3.1 硬件实现在基于PLC的音乐喷泉控制系统中,需要选择适合的PLC控制器、音频设备、喷泉设备、灯光设备以及传感器。
音乐喷泉方案
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四、设计方案
1.喷泉布局
音乐喷泉位于城市广场中心区域,设计为圆形,占地面积约1000平方米。中心设置主喷泉,周围布局次喷泉及辅助景观。
2.喷泉设备
选用高品质、可靠性强的喷泉设备,确保喷泉系统的稳定运行。
-喷泉泵:采用变频调速技术,实现水流量的精确控制。
-喷头:选用多种类型喷头,形成丰富多样的喷水效果。
2.人性化原则:充分考虑市民的需求和舒适度,注重喷泉与人的互动体验。
3.艺术性原则:结合当地文化特色,体现音乐喷泉的艺术价值。
4.环保性原则:选用绿色、环保的材料和技术,降低能耗,实现可持续发展。
三、设计方案
1.喷泉布局
音乐喷泉位于市中心广场,占地面积约1000平方米。喷泉呈圆形,中心设有主喷泉,周边布置若干小型喷泉和流水景观。喷泉布局充分考虑了观众的观赏角度和互动需求,确保喷泉效果具有较好的视觉冲击力和艺术感染力。
-灯具:使用LED灯具,为喷泉夜景提供充足的照明和氛围渲染。
-音响系统:配置专业音响设备,确保音乐喷泉的音乐效果。
3.控制系统
采用先进可靠的喷泉控制系统,实现喷泉与音乐的实时同步。
-支持多种音乐格式,满足不同场景需求。
-演方案。
4.互动性设计
4.知识产权:尊重并保护音乐、设计等知识产权。
六、项目实施与运营
1.施工管理
建立健全施工管理体系,确保施工质量、安全和进度。
-制定详细的施工计划,明确施工时间、顺序和责任人。
-加强施工现场监管,确保施工质量符合设计要求。
2.质量监督
对喷泉设备进行严格检测和验收,确保设备质量。
-对设备供应商进行严格筛选,要求提供产品合格证书。
基于PLC的音乐喷泉控制系统设计方案
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基于PLC的音乐喷泉控制系统设计方案音乐喷泉控制系统是一种利用PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)技术实现的智能喷泉装置。
其通过程序控制PLC完成对音乐喷泉的灯光、水柱高度、水流变化等各种要素的精密控制,使得喷泉与音乐完美结合,呈现出绚丽多彩的视听效果。
本文将详细介绍基于PLC的音乐喷泉控制系统的设计方案。
一、系统组成和工作原理基于PLC的音乐喷泉控制系统由以下几个主要部分组成:1. PLC控制器:采用先进可靠的PLC控制器,具备强大的输入输出功能和实时控制能力,可实现多通道的高精度控制;2. 传感器:用于感知环境中的各种参数,如音乐信号、水压、水位、温度等,并将其转化为电信号输入到PLC中进行处理;3. 执行机构:包括水泵、电磁阀、喷头灯光等,通过PLC控制信号实现对水流、灯光等各个要素的控制;4. 电源装置:为系统提供所需的稳定电压和电流;5. 人机界面:通过触摸屏、按钮等实现人机交互,方便操作和参数设置。
工作原理如下:1. 传感器感知外界环境参数,将数据输入PLC;2. PLC接收并处理传感器数据,通过预设的程序决定喷泉中的水流、灯光等要素的变化规律;3. PLC输出相应的控制信号,驱动执行机构调整喷泉中水柱的高度、灯光的颜色等;4. 同时,PLC还可以接收人机界面输入的指令,实现手动控制;5. 喷泉控制系统不断循环以上步骤,实时调整水柱高度、灯光颜色和光线变化等,与音乐形成完美配合。
二、系统设计方案基于PLC的音乐喷泉控制系统的设计方案应充分考虑系统的稳定性、实时性和灵活性,下面介绍具体的设计思路和步骤。
1. 系统需求分析:按照项目需求明确系统的功能模块、参数要求和工作环境等,为后续设计做好准备。
2. 选择PLC控制器:根据系统需求选取适配的PLC控制器,考虑其输入输出点数、运算速度和可编程能力等特点。
3. 传感器选择:根据实际需求选择合适的传感器,如声音传感器、光照传感器、液位传感器等,以感知音乐和环境参数。
PLC控制音乐喷泉系统设计
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PLC控制音乐喷泉系统设计音乐喷泉作为一种新颖有趣的景观装饰,已成为公园、广场、大型商场等公共场所的热门选择。
其通过水柱的升降、喷射和各种灯光效果的结合,以及与音乐的配合,增添了场地的视觉和听觉体验。
本文将从PLC控制音乐喷泉系统设计的角度,对其原理和实现方法进行探讨。
一、PLC控制在音乐喷泉系统中的作用PLC(可编程逻辑控制器)作为一种专门用于工业自动化控制的设备,广泛应用于各种自动化领域。
在音乐喷泉系统中,PLC的主要作用是通过编程实现对水泵、电动阀门、灯光等设备的控制,使其按照预设的节奏和程序进行操作。
PLC控制系统能够通过接收传感器等设备的信号,实时检测喷泉水柱的高度、水流速度等参数,从而实现对喷泉效果的精确控制。
二、PLC控制音乐喷泉系统的硬件设计1.水泵控制模块:水泵是音乐喷泉系统中的核心设备,其工作情况决定着水柱的高度和流量。
通过PLC控制水泵的启停和转速,可以实现对水柱高度和大小的调节。
2.电动阀门控制模块:电动阀门的开闭控制可控制喷泉的水柱形态和喷射方向。
通过PLC控制电动阀门的开关,可以实现对水柱方向的调节。
3.灯光控制模块:灯光是音乐喷泉系统中重要的视觉效果之一。
通过PLC控制灯光的颜色、亮度和闪烁频率,可以实现与音乐的相应合拍效果。
4.传感器模块:通过安装高度传感器、速度传感器等,可以实时检测水柱的高度、流速等物理参数,并将数据传输给PLC,用于系统的反馈和调节。
5.音乐播放器模块:音乐播放器与PLC相连,在PLC程序的控制下,实现喷泉系统与音乐的完美配合。
三、PLC控制音乐喷泉系统的软件设计1.数据采集和处理:PLC通过读取传感器模块的数据,包括水柱高度、流速等,然后对这些数据进行处理和分析,以确定喷泉效果的控制方案。
2.控制策略设计:根据喷泉的节奏和音乐的速度、节拍等参数,PLC控制系统将设计出相应的控制策略。
例如,根据音乐曲目的快慢,在高潮部分增加水柱的高度和流量,以增强视觉冲击力。
小型音乐喷泉控制系统设计
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小型音乐喷泉控制系统设计引言:随着人们对休闲娱乐需求不断增加,小型音乐喷泉得到了广泛的应用。
小型音乐喷泉控制系统是对音乐喷泉进行集中控制和管理的一种方案。
本文将介绍一个基于单片机的小型音乐喷泉控制系统设计。
一、系统设计要求1.实现音乐喷泉的开关控制;2.实现不同音乐节奏对应的喷水效果;3.实现自动播放音乐的功能;4.显示当前喷水状态和音乐节奏。
二、系统设计方案1.硬件设计硬件设计主要包括单片机选型、外围电路选型和连线设计。
单片机选型:由于小型音乐喷泉控制系统需要实现一定的逻辑功能,建议选择具备较强计算能力和丰富外设接口的单片机。
比如STM32系列单片机。
外围电路选型:由于音乐喷泉需要对喷水泵、灯光和音乐进行控制,因此需要选用适当的驱动电路和接口电路。
如可选用继电器驱动电路、MOSFET开关电路和音频输出电路等。
连线设计:根据单片机和外围电路的选型,设计相应的连线方案,保证信号的传输和电流的通畅。
2.软件设计软件设计主要包括系统的整体框架设计和功能实现。
整体框架设计:根据系统的要求,设计系统的整体结构,包括主控制程序、音乐播放程序和显示程序。
功能实现:根据系统的要求,设计相应的功能实现算法。
比如开关控制功能可以通过按键输入和状态切换来实现;喷水效果可以通过控制喷水泵的开关和泵的工作间隔来实现;音乐节奏可以通过时间间隔控制和音频输出来实现。
3.调试与测试在硬件连线完成和软件编码完成后,需要进行系统的调试与测试。
通过对系统的功能模块进行测试,发现问题并进行修复,直到系统完全符合设计要求为止。
三、系统工作流程1.初始化:系统上电后,进行硬件初始化和软件初始化。
包括外设的初始化、中断的配置和变量的初始化等。
2.等待命令:系统进入等待命令状态,等待用户输入开关控制命令。
3.开关控制:根据用户输入的命令,切换系统的开关状态。
比如按下开关按钮,系统进入工作状态;再按一次开关按钮,系统停止工作。
4.喷水控制:当系统进入工作状态后,根据当前音乐节奏和喷水效果参数来控制喷水泵的开关。
音乐喷泉公司设计施工方案(3篇)
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第1篇一、项目背景随着城市化进程的加快,人们对城市景观的要求越来越高,音乐喷泉作为一种集艺术、科技、环保于一体的城市景观,已成为提升城市品位的重要手段。
为了满足市场需求,我公司特制定本音乐喷泉设计施工方案,旨在为客户提供高品质、个性化的音乐喷泉解决方案。
二、设计原则1. 美观性:音乐喷泉的设计应与周围环境相协调,突出主题,体现地域特色,达到视觉、听觉、触觉的和谐统一。
2. 可观性:音乐喷泉应具有较高的观赏性,通过喷泉动作、灯光、音乐等元素的有机结合,创造出丰富的视觉效果。
3. 可用性:音乐喷泉的设计应充分考虑实用性,确保设备运行稳定,易于维护。
4. 经济性:在保证设计质量的前提下,合理控制成本,为客户提供性价比高的音乐喷泉。
5. 环保性:采用环保材料,减少能耗,降低噪音,确保音乐喷泉对环境的影响最小。
三、设计内容1. 音乐喷泉形式根据客户需求,音乐喷泉形式可划分为以下几种:(1)常规喷泉:采用固定式喷头,喷泉动作较为简单,适用于中小型广场、公园等场所。
(2)变频喷泉:通过变频控制器调节喷泉动作,使喷泉呈现出丰富多变的形态,适用于大型广场、景区等场所。
(3)水舞喷泉:结合音乐、灯光、喷泉动作,打造出极具震撼力的水舞效果,适用于大型庆典、节庆活动等场所。
2. 音乐喷泉设备选型(1)水泵:选用高效节能、运行稳定的水泵,确保音乐喷泉的正常运行。
(2)喷头:根据喷泉形式和设计要求,选择合适的喷头,保证喷泉动作的多样性和美观性。
(3)控制系统:采用先进的音乐喷泉控制系统,实现喷泉动作、灯光、音乐等元素的同步运行。
(4)灯光系统:选用高品质的LED灯具,打造出绚丽多彩的灯光效果。
3. 设计方案(1)场地规划:根据音乐喷泉的规模和周围环境,合理规划场地,确保喷泉的观赏性和实用性。
(2)喷泉布局:根据场地规划和设计要求,合理布置喷泉位置,使喷泉与周围环境相协调。
(3)喷泉动作设计:结合音乐节奏,设计出丰富多变的喷泉动作,使喷泉更具观赏性。
音乐喷泉工程施工设计方案
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音乐喷泉工程施工设计方案一、项目背景二、设计原则1. 创新性:结合当地文化特色,打造独具匠心的音乐喷泉,体现时代气息。
2. 安全性:确保施工过程中及后期使用过程中的安全可靠。
3. 环保性:选用环保材料,降低能耗,实现绿色施工。
4. 可持续性:充分考虑后期维护成本,确保音乐喷泉长期稳定运行。
三、工程概况1. 工程地点:位于市中心广场。
2. 工程规模:占地面积约2000平方米,喷泉直径80米。
3. 工程内容:音乐喷泉系统、灯光系统、音响系统、控制系统等。
四、施工内容1. 喷泉池施工(1)池体结构:采用钢筋混凝土结构,确保池体坚固耐用。
(2)防水处理:采用防水涂料和防水卷材进行双层防水,防止池体渗漏。
(3)装饰层:选用耐水、耐磨、美观的石材进行铺设。
2. 音乐喷泉系统安装(1)喷头选择:根据设计方案,选用不同型号的喷头,实现多样化的喷泉效果。
(2)管道铺设:采用优质不锈钢管道,确保管道耐腐蚀、不易损坏。
(3)水泵安装:选用高效节能水泵,确保喷泉运行稳定。
3. 灯光系统安装(1)灯具选择:选用LED灯具,具有节能、环保、寿命长等优点。
(2)线路布置:采用专用防水电缆,确保线路安全。
(3)控制系统:采用智能控制系统,实现灯光与音乐的同步。
4. 音响系统安装(1)音箱选择:选用高品质音箱,确保音质效果。
(2)音源设备:配置专业音源设备,满足音乐播放需求。
(3)扩声系统:采用数字扩声技术,实现音量自动调节。
5. 控制系统安装(1)控制柜:选用不锈钢材质,具备防水、防尘、防腐功能。
(2)控制系统:采用集中控制系统,实现对喷泉、灯光、音响的统一管理。
(3)编程调试:根据音乐曲目,编写喷泉表演程序,实现音乐与喷泉的完美融合。
五、施工组织与管理1. 施工团队组建(1)项目指挥部:由项目经理、技术负责人、施工员、安全员等组成,负责项目整体协调与指挥。
(2)专业施工队伍:包括喷泉安装队伍、电气安装队伍、装饰施工队伍等,确保各专业工程顺利进行。
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音乐喷泉控制系统实施方案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。
采用程序控制或人工按键控制电磁阀来控制花型。
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;看门狗子程序Small-scale musical fountain control system designAbstractWith 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 m usic is played.Key Words:music fountain;SCM;SCM control;data of fountain pool;watchdog program目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 绪论 (5)1.1引言 (5)1.2小型音乐喷泉的发展现状 (5)1.3本文主要研究内容 (6)2 喷泉硬件设计 (7)2.1鱼缸设计 (7)2.2造型方案设计 (7)2.3花型及喷头的选择 (7)2.4喷泉照明灯具的选择 (10)2.5水泵和电机的选择 (10)3 喷泉控制系统硬件设计 (11)3.1控制系统硬件总体设计方案 (11)3.2单片机电路 (11)3.3输出电路 (13)3.4输入电路 (13)3.5潜水泵调速硬件方案设计 (14)3.6灯光硬件方案设计 (14)3.7电磁阀硬件方案设计 (15)3.8解决系统时间滞后硬件电路设计 (16)4 喷泉控制系统软件设计 (17)4.1喷池数据 (17)4.2主程序框图 (18)4.3控制潜水泵软件设计模块 (19)4.3.1 潜水泵开关调速的原理 (20)4.3.2潜水泵开关调速的软件设计 (20)4.4控制电磁阀软件设计模块 (21)4.5歌曲存储模块 (22)4.5.1音频脉冲的产生 (22)4.5.2音乐程序 (24)4.6灯光控制模块 (26)4.7看门狗子程序 (27)4.8实验仿真 (27)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章绪论1 绪论1.1引言随着人们生活水平的提高,人们对环境的要求越来越高,城市环境建设日益为人们所重视。
喷泉作为一种观赏性较高的艺术水景,不断的出现在城市的广场、公园及其它公共场所,早些的喷泉都是固定不可调的,显得有些单调,随着科技的发展音乐喷泉也进入了我们的城市。
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,德国人首先带出喷泉的概念,此后经过多年的发展,其音乐喷泉的设计及构造已变得更大型及复杂。
随着我国改革开放政策的不断实施,80年代中,我国也相继引进和自行设计建造了多座音乐喷泉,为美化环境,活跃人民的文化生活起了良好的作用。
通过学习和引进国外先进技术,加上自行研究和开发,喷泉的面貌不断更新,各种新水型层出不穷,音乐喷泉还可以同水幕电影、激光表演和舞台表演相结合,产生令人难忘的艺术效果。
我国现有上百家喷泉水景设备制造厂,经过市场竞争、优胜劣汰,我国已经出现了几家综合实力较强的大型喷泉水景工程公司,能够独立建设投资上千万元的特大型喷泉水景工程,并创造了一些世界之最的新记录。
总体上说,我国的喷泉水景技术已经达到了国际先进水平,其建设规模和市场需求更是其他国家所难以相比的。
本次设计内容有:首先进行音乐喷泉产品的市场分析并制定总体方案及其系统规范,其次进行音乐喷泉硬件模块化设计,再次进行音乐喷泉软件模块化设计,最后是组装调试,并进行总结。
1.2小型音乐喷泉的发展现状从喷泉概念的提出发展至今喷泉技术已越来越成熟,许多高科技技术也得到不断的应用。
起初,喷泉被用来装饰我们的城市出现在各大广场、公园等公共场所,为城市环境增色不少。
但是随着人们生活品质的提高,越来越多的人迫切希望小型的音乐喷泉能走进人们的家中,搬进室内。
目前,国内对小型音乐喷泉的研究和开发都较少,技术不成熟。
小型音乐喷泉不仅是一种观赏性较高的艺术水景,而且能增加周围空气湿度,减少空气中的尘埃,降低空气温度。
喷头向上喷出的水珠与空气中的水分子高速撞击后能产生大量的负氧离子,从而对改善环境起着综合作用。
经过市场调查分析, 随着人们生活质量的提高,小型音乐喷泉在国内的建设将会越来越多,市场前景较好。
综上所述,决定设计和开发小型音乐喷泉。
1.3本文主要研究内容经过大量的调查,针对家庭用户要求价格实惠,在五百元以内是可以接收的。
要求系统有现场采集并处理的能力,如现场采集某音频设备播放的任意一首歌,并用水柱表现出来;对于家庭用户要求不占地方,中等尺寸鱼缸就可以安装。
易于维护,用户能控制花型的变化等。
目前音乐喷泉的控制系统部件有可编程序控制器PLC、单片机、基本电路的组合等。
小型音乐喷泉可以使用基本电路作为控制器,但如果要求控制效果比较理想的话就离不开变频器;使用PLC的话就必须给PLC一个控制信号,一般不单独使用PLC去控制音乐喷泉;既然小型音乐喷泉的控制系统要求不是很复杂,而单片机具有对音乐信号采样和不是很复杂的处理能力,因此使用单片机可以直接利用处理后音乐数据去控制电机和电磁阀,进而控制音乐喷泉的花形、水柱高低等,而且成本最低,综上所述,本设计选用单片机作为小型音乐喷泉的控制系统部件。
模块化设计的内容有:①喷泉硬件设计,在选择了鱼缸后,选择了各种喷头,灯具和潜水泵。
②潜水泵控制模块。
对于一般的家庭用户,不要求精确控制潜水泵转速,只要水柱的高低能反映声音强度的变化就行。
结合音乐与水柱要尽量同步,尽量降低成本,所以本系统不采用变频器调速,采用单片机程序及其控制电路完成调速。
③灯光控制模块。
尽量使用小功率的灯具设备,为了能使用各种灯具设备,减小软硬件设计难度,利用较便宜的音频调制灯光控制芯片。
④花型控制模块。
采用用户按键选择花型和程序自选花型两种形式,用户按键选择的花型通过LED显示出来。
⑤歌曲存储模块。
采用程序存储器来存储用户比较喜欢的歌曲,如有必要,可以扩展程序存储器。
⑥延时模块。
由于单片机处理数据的能力有限,为了便于以后使用傅立叶变换增加更多滞后时间,要求在外围采用硬件延时电路。
2 喷泉硬件设计2.1鱼缸设计本音乐喷泉系统主要应用于大型金鱼缸中。
金鱼缸已经是批准生产了,其主要参数已经固定,本系统以圆形金鱼缸1500mm进行说明。
2.2 造型方案设计设计方案:根据所选择的金鱼缸规格,喷泉管道设计如图2.1所示,设置十三个喷头,分内外两圈布置。
图2.1 管道造型2.3花型及喷头的选择选择单射型、蒲公英型、向心型、礼花型、旋转型、水柱型、牵牛花型、蘑菇型花型,相应喷头参考如下表2.1[1]表2.1 喷头参考参数喷头名称喷头型号水压(kpa)流量(m3/h)喷高(m)连接管直径DN(mm)连接形式安装尺寸A(mm)安装尺寸B(mm)数量树冰喷头SB-219 12-45 0.6-1.13 0.2-0.5 20内螺纹140 +101直流喷头WX-117 43-67 0.2-0.4 0.2-0.5 15内螺纹701+402花柱喷头HZ-112 24.2-47 0.3-0.74 0.2-0.5 25内螺纹100+602旋转喷头XZ-307 25-50 0.5-1 0.2-0.5 25内螺纹140 +80 1牵牛花喷头PML50 60 1.20 0.40 20内螺纹160 +140 1涌泉喷头YQ-201 37.0-68.0 0.4-1 0.45-0.70 25内螺纹200 -80 1孔雀开屏喷头KQ-210 70 1.50 0.60 40内螺纹600+450 1扇形喷头SX-213 -23 0.3-0.6 0.2-0.5 40 内螺纹200 +120 2雾状喷头WZ-112 16-65 0.24-0.470.2-0.520内螺纹45+20 1礼花喷头LH-207 3.4 0.3-0.70.2-0.540 内螺纹100 70 2加气喷头JQ-309 44-65 0.2-0.37 0.2-0.5 25 内螺纹230 +50 1说明:①喷头系列来源于宜兴市陶都喷泉设备厂。