(完整版)基于PLC的花式喷泉设计毕业设计论文

武汉※※※※学院

毕业论文(设计)

题目：基于PLC的花式喷泉设计

学生：※※

系别：机电工程系

专业班级：※※※※※

指导教师：※※※

辅导教师：※※※

时间：2014年11月25日至2015年4月30日

目录

摘要....................................................................... II 关键字....................................................................... II Abstract ............................................................................................................................................... III Key words ............................................................................................................................................ III 前言.. (1)

1 绪论 (2)

1.1课题研究背景 (2)

1.2本文的研究内容 (2)

1.3课题设计的目的和意义 (2)

2 系统控制方案的确定 (3)

2.1花式喷泉的概述 (3)

2.2系统设计的基本步骤 (3)

2.3系统控制方案 (3)

2.4花式喷泉控制系统的原理图 (4)

3 可编程控制器（PLC）的选择 (5)

3.1 PLC的基本知识 (5)

3,1.1 PLC概述 (5)

3.1.2 PLC的用途 (5)

3.2 PLC的选型 (6)

3.2.1 PLC种类的介绍 (6)

3.2.2 型号的选择 (6)

3.3变频器的选用 (7)

3.4水泵的选型 (8)

3.4.1水泵的参数及性能 (8)

3.4.2选择步骤 (10)

3.5硬件接线图 (11)

4 系统的软件设计 (12)

4.1 I/O分配表: (12)

4.2流程图 (12)

4.3I/O接线图 (13)

4.4 梯形图 (14)

4.5指令表 (17)

总结 (19)

参考文献 (20)

致谢 (21)

基于PLC的花式喷泉设计

摘要

花式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。伴随着经济社会以及人们审美的快速发展，对花式喷泉的控制方式也有了越来越高的要求，使得大部分的控制部分需要可编程序控制器来实现。

可编程序控制器是工业生产中很常见的自动控制装置,它用到了很多传统和先进的现代技术，如继电技术,计算机技术,，电子技术、通讯技术,其使用起来非常方便，有着强大的控制能力和较高的可靠性，很适合温度控制的要求。

关键字

花式喷泉；PLC；设计

Fancy fountain design based on PLC

Abstract

Fancy fountain is in recent years the emergence of a garden building combined with a fancy watch a product.Along with the rapid development of the programmable controller, the fancy fountain is also put forward higher and higher control requirements, make the most of the control part need programmable controller to realize.

Programmable controller is a widely used automatic control device, it will traditional relay control technology, computer technology, communication technology together, has a strong control, convenient operation, high reliability, suitable for long-term continuous working characteristic, very suitable for the temperature control requirements.

Key words

Fancy fountain; PLC; design

前言

可编程序控制器源于继电器-接触器控制，是电气控制的最新发展阶段，它们在理论和应用上是一脉相承的。随着电子技术、自动控制技术和计算机应用技术的迅猛发展，一些电器元件可能被电子电路所取代。可编程序控制器在这方面的发展具有很大优势，能够在机械的控制当中实现较高程度的自动化，是今后发展的一个重要方向。

近年来，世界高新技术不断涌现，各种新技术迅速发展，微电子技术，计算机技术和自动控制技术等是其中的代表，其应用越来越广。而随着我国城市化进程的加快和人口大量集聚，环境越来越重要，好的环境能使心身愉快，做事效率提高。喷泉是我们生活中非常常见的一种娱乐设施，它具有很多种形态，也相应的有很多种功能，当空气干燥时，喷泉可以湿润周围空气，在天气非常炎热时，喷泉可以减少尘埃，降低气温。

将可编程序控制器与喷泉结合起来，能够推动喷泉控制行业的自动化控制的发展，具有良好的发展前景，能带来较好的经济效益。

1 绪论

1.1课题研究背景

随着时代的发展,当今的技术日趋完善，竞争也愈演愈烈;当前制造业对控制系统和原件提出了越来越高的要求，在保证质量和效益方面要求更高，技术企业对形象也有着很高的要求，这些事传统手工操作所无法给予的。

可编程序控制器源于继电器-接触器控制，是电气控制的最新发展阶段，它们在理论和应用上是一脉相承的。随着电子技术、自动控制技术和计算机应用技术的迅猛发展，一些电器元件可能被电子电路所取代。但是由于电器元件本身也朝着新的领域扩展，例如：电器元件性能的提高；新型电器元件的产生；机、电、仪一体化电器元件的实现；电器元件应用范围的扩展等，而且有些电器元件有其特殊性，因此常将可编程序控制器与电器元件结合起来应用。

喷泉是我们生活中非常常见的一种娱乐设施，它的多种功能给我们的生活带来了很多乐趣，。当天气炎热的时候，它可以降温，天气干燥的的时候，它可以增大湿度；当水里含氧量低的时候，通过喷泉的换水可以增加水里的含氧量。现在水体污染很严重，喷泉的运行还可以使水体防臭。花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键，而这与花式喷泉的控制系统息息相关。这些喷泉，喷水样式是有一定特定规律控制的。一般再配合绚丽的五颜六色的灯光，让人们心情舒畅。本文讲述的是如何利用PLC控制喷泉的喷水方式.

1.2本文的研究内容

本论文主要要讲的是用三菱FX2N-32MRPLC作为可编程控制器,具体涉及到如下方面的内容：

一绪论：对课题研究背景国内外发展前景进行了阐述

二设计总体方案

三系统硬件设计

四系统软件设计

五总结。

1.3课题设计的目的和意义

近年来，世界高新技术不断涌现，各种新技术迅速发展，微电子技术，计算机技术和自动控制技术等是其中的代表，其应用越来越广。而随着我国城市化进程的加快和人口大量集聚，环境越来越重要，好的环境能使心身愉快，做事效率提高。其中喷泉可以湿润周围空气，减少尘埃，降低气温。

2 系统控制方案的确定

2.1花式喷泉的概述

喷泉是我们生活中很常见的一种娱乐设施，具有很高的观赏性，为广大群众所喜闻乐见，它的原理也很简单，就是用水泵提供高压，将水从具有一定形状的喷头中喷出来。花式喷泉可分为以下几种：

（1）普通喷泉：其水型和灯光固定，一般配合简单的开关来进行运作

（2）程控喷泉：将其出水方式及水型通过程序先编好，在程序的控制下，自动程度较高，喷泉的变幻会显得更加迷人。

（3）游戏喷泉：又称感应泉，它的水柱能随人的动作而变化，具有一定的互动性，具有不确定性，因而增加了不少娱乐氛围。

（4）跳跳喷泉：又名光亮喷泉。是将水柱一次一次射向空中

采用PLC控制花式喷泉的优点

（1）从控制方式上看：PLC软接线，

（2）工作方式看：PLC串行工作，更加简洁，不受制约。

（3）控制速度上看：PLC通过半导体来控制，速度很快，无触点，故而不会出现抖

动。

（4）定时、计数看：PLC时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽，有记忆功能。

2.2系统设计的基本步骤

在花式喷泉控制系统的设计过程中主要考虑以下几点：

（1）深入了解和分析花式喷泉的工艺条件和控制要求。

（2）确定I/O设备。根据控制系统的功能要求，确定所需的输入、输出设备。（3）根据I/O点数选择合适的PLC类型。

（4）分配I/O点，分配各输入输出点，编制接线图。

（5）写出梯形图程序，根据工作要求设计出准确的梯形图

（6）编写程序，这是整个花式喷泉系统设计的核心工作。

2.3系统控制方案

花式喷泉系统的控制要求如下：

一、按下启动按钮,喷泉控制装置开始工作;按下关闭按钮,喷泉控制装置停止工作.

二、喷泉的工作方式由花样按钮来自行选择.

三、花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样.

1.花样一:按下一号按钮:

喷头1(3S) 喷头1、2(3S) 喷头1、2、3(3S) 然后重复循环

2.花样二:按下二号按钮:

喷头1、2(2S) 喷头2 3(2S) 喷头1 3（2s)

循环五次后,喷头1 2 3 全开25S.

喷头布置如图1

图1

2.4花式喷泉控制系统的原理图

在喷泉中，通过按钮开关信号来控制PLC。花式喷泉控制系统的原理如图2所示：

图2

3 可编程控制器（PLC）的选择

3.1 PLC的基本知识

3,1.1PLC概述

可编程序控制器，英文称Program mable Controller,简称PLC，在可编程序控制器发展的初期，不同的开发制造商对PLC有不同的定义，为使这一新型的工业控制装置的生产和控制规范化国际电工委员会曾于1982年11月颁发了可编程序控制器标准草案第一稿，1985年1月又发表了第二稿，草案中对可编程序控制器的定义是：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。

其具有以下基本的功能：

1.逻辑处理功能；

2.数据运算功能；

3.准确定时功能；

4.高速计数功能；

5.中断处理（可以实现各种内部中断）功能；

6.程序与数据存储功能；

7.联网通信功能；

8.自检测、自诊断功能。

它还有以下优点：

1.可靠性高，抗干扰能力强

PLC是专工业生产应用而设计的，因此在设计PLC时，采取了很多可靠的抗干扰措施

2.通用性强，使用方便

用户不用自己去设计其他装置。所做的工作只是设计满足控制对象的控制要求的应用程序。对于一个控制系（2）软件措施:对程序进行检查和检验

统，当控制要求改变时，只需修改程序，就能改变控制功能。

3.采用模块化结构，使系统组合灵活方便

用户可以根据自己的实际需求进行组合，为用户提供了很大的方便，

4.编程语言简单易学，便于掌握

PLC的开发制造商采取了与继电接触器控制原理相似的梯形图语言，这样方便一线工人掌握和学习，易学易懂。

5.系统设计周期短

由于采用了模块化设计的的方法，使得设计工作所需的时间大大缩短，加快了工程的进度。

3.1.2 PLC的用途

PLC的应用通常有下用途：

（1）顺序控制在工业控制中，PLC采用其步进指令编程或用移位寄存器编程的功能实现顺序控制。

（2）开关量逻辑控制 PLC运用其强大的逻辑运算能力，通过准确高效地控制开关量可以实现各种简单或复杂的逻辑控制，这是PLC取代传统的继电器-接触器的控制根本原因。

（3）模拟量控制 PLC中配置有A/D和D/A转换模块。现场的温度、压力、流量、速度等这些模拟量经过A/D模块转换位数字量，传送到PLC中，经过PLC中的微处理器进行处理后，经D/A模块转换后，变成模拟量去控制被控对象，这样就可以实现PLC对模拟量的控制。

（4）定时和计数控制功能。

（5）数据处理 PLC可以通过数据处理能力，实现数据的比较、转换、通信、显示等功能。

（7）通信和联网现在PLC一般都有通信功能，它可以对输入和输出进行远程控制，又能实现可编程控制器主机与可编程控制器主机、可编程控制器主机与计算机之间的通信，这样用PLC可以方便地进行分布式控制，这样就能实现大规模自动化生产线的

集中控制和管理。为实现工业现代化，智能化提供了条件。

3.2 PLC的选型

3.2.1 PLC种类的介绍

全球PLC有二百多种，国内常用PLC也就二三十种，常用的有德国西门子，法国施耐德，美国AB，ABB，GE日本欧母龙，三菱，松下，韩国，三星，国产和利时，科创思等。

三菱PLC相对于其他的PLC价钱比较高，但是性能相对强大，可操作性强，有相配套的伺服系统和组态软件。而且在大学期间我所接触的也大多数是日三菱公司的PLC。三菱PLC的种类分为FX1N，FX2N，FX3U，FX3G等，FX1N，FX2NPLC与FX2N-32MR 相比功能更为强大，为升级产品，但由于本系统所需功能和技术要求FX2N完全能够解决，所以从经济方面考虑选用三菱FX2N-32MR系列产品。

按照本系统的设计要求、工作环境、监测对象等方面出发，三菱PLC完全可以满足本系统的设计要求。如今三菱PLC的种类分为FX1N，FX2N，FX3U，FX3G等系列，其中FX1N，FX2N是以FX1N为根基沿用而来的，生产价钱比FX1N略高，且完全可以满足本系统的设计要求，所以本次设计选用三菱FX2N-32MR的PLC作为本系统的控制器。FX2N-32MR系列可以根据对象不同，可以选用不同的型号和不同数量的模块，并可以将这些模块安装在同一机架上。

PLC基本结构：可编程序控制器实质是计算机，基本构成为：

一、电源

二、中央处理单元(CPU)

三、存储器：

四、输入输出接口电路

五、功能模块

六、通信模块

其中，PLC的工作过程一般分为三个阶段，

一、输入采样阶段

这一阶段用扫描的方式将暂存的数据读入，然后写入相应的寄存器中。

二、用户程序执行阶段

在此阶段，可编程逻辑控制器按一定顺序依次地扫描(梯形图)

三、输出处理阶段

3.2.2 型号的选择

按照本系统的设计要求、工作环境、监测对象等方面出发，西门子PLC完全可以满足本系统的设计要求。如今三菱PLC的种类分为FX1N，FX2N，FX3U，FX3G等系列，其中FX1N，FX2N是以FX1N为根基沿用而来的，生产价钱比FX1N略高，且完全可以满足本系统的设计要求，所以本次设计选用三菱FX2N-32MR的PLC作为本系统的控制器。

每个I/O点及与此有联系的功能元件占用的内存量大体为：

①开关量输入器件：10～20B/点；

②开关量输出器件：5～10B/点；

③计数器件/定时器件：2B/个；

④通讯接口：一个接口大概容量要求在299B以上。

PLC容量的挑选除满足指挥要求外，还应留有适当的裕量，以做备用。按照以往，在挑选存储容量时，通常按实践要求的15％～20％给定裕量。

3.3变频器的选用

驱动主要有：步进驱动控制、交流伺服驱动控制、交流变频驱动控制等。步进驱动不适合连续、大负载运行；因为其功率小、速度慢。直、交流伺服驱动性高，但控制系统复杂，成本也高。根据公式

n0＝60f p

可以发现，电动机的同步转速n0随频率f而同步变化。在异步电动机中，转子转速n M始终略低于同步转速n0。所以，当n0连续可调时，n M也连续可调。又由于

在频率f相同时，异步电动机的转速是根据磁极对数p的不同而改变的，所以频率f 的调节范围也是各不相同的。

三菱FR-Z240-4.0KP-ER变频器

通过查找大量资料和数据分析，我们发现现代工业自动化生产的要求很高，三菱FR-Z240-4.0KP-ER的变频器，不仅可以满足现在的要求，同时也具备了其它的功能。

1、变频器的功用

变频器可以转换交流电的频率，即将其由固定的变换成连续可调的。固定频率通常为50HZ，连续可调的频率多数为0～400HZ。如图3-1所示，变频器的R、S、T 为输入端，U、V、W为输出端。输入交流电频率固定，可以是单相也可以是三相；输出的则是三相交流电，同时接至电动机。由于经过变频器的转换，此时的交流电频率在一定范围内连续可调。

图3

2、变频器的类别简介

按变换环节分：交-交变频器和交-直-交变频器。前者是直接变换；后者先将交流电整流，变成直流电后再进行逆变。该过程由变频器自动进行，不受其他因素控制，此时得到频率可调的交流电。

按电压的调试方式分：PAM（脉幅调制）和PWM（脉宽调制）。分别通过改变直

流电压的大小和改变输出脉冲的占空比来进行调制。

按直流环节的储能方式分：电流型和电压型。分别通过电感线圈和电容器储能。

3.4水泵的选型

水泵作为一种通用机械，在现代社会广泛的应用于国民经济的各个部门，在国民经济中占据有重要的地位。泵的电能消耗有着积极作用。但是在很多领域中，由于选型不合理带来了很多问题，不仅不能使用还降低了效益。由此可见，合理选择水泵对节约能源有着重要意义。水泵的选型就是根据工程具体情况，确定合适的水泵型号和台数。1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。 2、必须满足介质特性的要求。对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料，如AFB不锈钢耐腐蚀泵，CQF工程塑料磁力驱动泵。3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。

3.4.1水泵的参数及性能

（1）水泵的主要参数

水泵参数是指涉及泵的工作能力一组物理量。一般有很多物理量，包括流量、扬程、转速、效率、比转数和允许吸上真空高度等。通常它们被标注在水泵铭牌上，供人们识别和选用。

1.流量（Q） 3

水泵的流量Q：水泵在单位时间内输送的水量，常用的单位是M /s（立方米每秒），L/s（升每秒）

每一种型号的水泵的流量都有一定的范围，所谓的水泵设计流量，是指水泵在这一流量下，运行时的效率最佳，超过了就会降低它的效率。

2.扬程（H）

扬程H：被输送的单位重量液体从泵进口到出口所增加的能量，即单位重量液

体通过水泵时所获得的有效能量。实际上就是水泵能将水扬起来的高度，又称总扬程或全扬程，单位为米液柱高度，一般省去“液柱”，以米（m）表示。

泵的总扬程由吸水扬程和出水扬程两部分组成，因此

总扬程=吸水扬程+出水扬程

但由于水流在流动过程中受到很多阻力，使其吸水扬程和出水扬程减少，因此吸水扬程=实际吸水扬程+吸水损失扬程

出水扬程=实际出水扬程+出水损失扬程

损失扬程=吸水损失扬程+出水损失扬程

所以又可得

总扬程=实际扬程+损失扬程

由于铭牌上的数据与实际情况存在较大差距，所以在选择水泵的时候不能完全按铭牌上的数据来进行选择，而要根据实际情况，否则，不仅可能降低水泵的效率，甚至会造成根本不能使用。实际的使用当中会产生很大的能量损失，损失的扬程与多种因素相关，如水管数量、水管内径、管长、，水管的布排方式、水管内壁粗糙程度以及水泵流量等。这些在管路设计和选配水管和附件时要引起重视。

1.允许吸上真空高度（HS）

允许吸上真空高度是指真空表读数吸水扬程，也就是泵的吸水扬程（简称泵的吸程），包括实际吸水扬程和吸水损失扬程之和。以Hs表示，单位为米（m），这是安装水泵高度时需要注意的重要参数。安装水泵时，应使水泵的吸水扬程小于允许吸上真空高度值，否则安装过高的话就会产生吸不上水或气蚀的现象。

2.转速（n）

转速是指泵叶轮每分钟的转数，以n表示，单位为转/分（r/min）。每台泵都有其额定转速，在使用的时候且不可随意降低或提高，这个数据一般会在铭牌上显示出来。如果远大于额定转速，不但会引起动力机超载或转不动，而且泵的零部件也容易损坏；转速降低，泵的效率就会降低，影响水泵的正常工作。

3.比转数（ns）

在前述水泵型号中，有些型号的组成部分有比转数这个参数。比转数与转速是两个概念，水泵的比转数，简称比速，通常用符号为ns。此外，要注意比转数大的水泵，其转速不一定高；比转数小的，转速不一定低。大流量、低扬程的水泵，比转数大，防止则小。一般比转数较低的离心泵，其流量小、扬程高；而比转数较高的轴流泵，其流量大、扬程低。

4.功率

功率是指机组在单位时间内作功的大小。水泵功率可分为有效功率、轴功率和配套功率三种。

（1）有效功率

是纯用于扬水所消耗的功率，又称为净功率。常用符号为N效，单位为千瓦（或马力）。有效功率只可用水泵的流量和扬程计算得出：

流量（千克/秒）×总扬程（米）

有效功率（千瓦）=———————————————

102

（2）轴功率

它是动力机传给水泵轴上的功率，因此称为轴功率或输入功率。要包括泵体内轴承的摩擦、水泵轴与填料的摩擦、水与叶轮、泵壳间的摩擦，以及泵内高压水的回漏等所消耗的功率。

（3）配套功率

它是指水泵应选配的动力机的功率，一次又称有用功率。常用符号为N配，它比轴功率大。这是因为动力机把动力传递给水泵的过程中，有传动损失；同时还要考虑可能出现动力机超载，因此动力机需要功率储备。配套功率可按下式求得：

动力安全系数×流量（千克/秒）×总扬程（米）配套功率（千瓦）=——————————————————————

102×水泵效率×传动效率

动力安全系数，一般通过水泵轴的功率大小确定。在轴功率太小时取大值。

传动交率要根据传动类型和传动方式确定。采用联轴器直接传动时，取0.99。采用皮带传动时，开口式传动取0.98，交叉传动取0.9，半交叉取0.92～0.94；三角带传动取0.96。

5.、效率（n）

效率是指有效功率与轴功率的比值，因此他是反映泵对动力所给予的功率利用程度的技术经济指标。常用符号为n，其大小用百分数来表示。可用下式表达：

有效效率

水泵效率=—————×100％

轴功率

由于有效功率小与轴功率，因此水泵效率永远小于1。但水泵效率值越大说明有效功率越大，泵内损失功率越小。我们选择水泵时，应尽量选择效率高的水泵。铭牌上的效率是指水泵正常工作所不应该超过的功率。常用的水泵的效率为60%～80%，少数大型水泵超过了80%。

3.4.2选择步骤

（1）列出基本数据：

1.介质的特性

2.介质中固体颗粒含量

3.所需要的流量

4压力

（2）确定流量扬程和流量

1.如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量，应按最大流量考虑。

2.如果生产工艺中只给出正常流量，应考虑留有一定的余量。

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

基于PLC控制花样喷泉设计

高等教育本科毕业论文 基于PLC的花样喷泉设计 考生姓名：准考证号： 专业层次：本科院（系）：机械与动力工程学院指导教师：罗玉龙职称：讲师 二O一0年十二月二十五日

高等教育本科毕业论文 基于PLC的花样喷泉设计 考生姓名： 准考证号： 专业层次：本科 指导教师：罗玉龙 院（系）：机械与动力工程学院二O一0年十二月二十五日

摘要 PLC是一种以微处理器为基础、带有指令存储器和输入输出接口,综合了微电子技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术的新一代工业控制装置。具有使用方便，运行可靠，控制程序段设计简单等优点。针对传统的喷泉控制系统一旦设计好控制电路，就不能随意改变喷水花样及喷水时间等问题，本设计结合西门子 S7-200 可编程控制器设计能适应不同季节、不同场合的喷水要求目的的花样喷泉系统。该花样喷泉控制系统不但实现了自动转换花样喷泉的喷水样式，而且提高了系统的可靠性和安全性，具有一定的工程应用和推广价值。 关键词：PLC；花样喷泉；控制系统

The pattern design based on PLC fountain ABSTRACT PLC is a microprocessor-based, with instruction memory and input-output interface, a combination of micro-electronic technology, computer technology, automation technology, communications technology, a new generation of industrial control devices It is easy to use, reliable operation and control procedures designed to be simple.According to the traditional fountain control system design control circuit, if cannot change pattern and spray water, time, etc. This design with Siemens S7-200 PLC design can adapt different season, the different requirements of the water fountain system designs purpose. This figure fountain control system not only realizes the automatic conversion pattern of the fountain of the water, and improve the system of style, the reliability and safety of engineering application and dissemination value. Key words: PLC control, pattern fountain system

PLC控制花样喷泉课程设计报告

- 学院：电子与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 课程名称：花式喷泉的PLC控制设计 指导教师：刘芳梅 学生学号：华进049 段石磊096 付成028

1喷泉介绍 常见的几种花样喷泉 随着时代的发展，科技水平的提高，城市的喷泉设备已经十分先进，各种音乐喷泉、程控喷泉、激光喷泉已经层出不穷，变化多端。规模可大可小，射程可高可低，喷出的水，大者如珠，细者如雾，变化万千，引人入胜。喷泉，使静水变为动水，使水也有了灵魂，又辅之以各种灯光效果，使水体具有丰富多彩的形态，可以缓冲、软化城市中“凝固的建筑物”和硬质的地面，以增加城市环境的生机，有益与身心健康并能满足视觉艺术的需要。大型城市广场中的人工动态喷泉，也多来自自然的种种水态，如瀑布、水帘、溢流、溪流、壁泉等，随着科学技术的发展进步，各种喷泉真是花样翻新、层出不穷，几乎达到了人们随心所欲创造各种晶莹剔透、绚丽多姿动态水景的程度。喷泉在当今时代，已经形成了一道独特的人文景观。下面是一些我们日常生活中常见的喷泉： 音乐喷泉是音乐和喷泉的结合，音乐是喷泉的主题，喷泉是音乐内涵的表达，如图1-1 图1-1音乐喷泉 程控喷泉是按照预先编辑的程序定时变换喷水造型，如图1-2。 图1-2程控喷泉 跑动喷泉是按照时序控制喷水，构成各种跑动、跳动、波动等形态，变化多端，如图1-3 图1-3跑动喷泉

可是用单片机通过可控硅作为功率开头元件实现花样喷泉时存在下面的缺点： 1、需要较多的保护电路；2、程序的增减不灵活；3、抗干扰能力差； 4、功率因数低。 而采用PLC能有效的解决这些问题，同时PLC具有较强的自诊断功能，能迅速方便检查出故障，缩短检修时间，确保控制系统的可靠性，稳定性。 花样喷泉的动作状态 1.按下启动按钮，喷泉开始工作；按下停止按钮，喷泉停止工作； 2.喷泉的工作方式由花样选择开关和单步/连续开关决定； 3.当单步/连续开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环； 4.花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，考虑以下4种喷水花样： 花样选择开关在位置1时，按下启动按钮后，4号喷头喷水，延时2s后，3号喷头喷水，在延时2s后，2号喷头喷水，又延时2s后，1号喷头喷水。18s后，如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。 花样选择开关在位置2时，按下启动按钮后，1号喷头喷水，延时2s后，2号喷头喷水，在延时2s后，3号喷头喷水，又延时2s后，4号喷头喷水。30s后，如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。 花样选择开关在位置3时，按下启动按钮后，1号、3号喷头喷水，延时3s后，2号、4号喷头喷水，同时1号、3号喷头停止喷水。如此交替运行15s后，4组喷头全部喷水，30s后，如果为单步工作方式，则停下来；如果连续工作方式，则继续循环下去。 花样选择开关在位置4时，按下启动按钮后，按照1->2->3->4的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。30s后，按照 1->2->3->4的顺序，依次间隔2s停止喷水。在经1s延时，按照4->3->2->1的顺序，依次间隔2s 喷水，然后一起喷水，30s后停止。如果为单步工作方式，则停下来；如果为连续工作方式，则继续循环下去。 2 PLC的研究现状 PLC的应用领域 目前PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类: 1、开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 2、模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都

花样喷泉控制设计

设计题目1: 花样喷泉控制设计 1.任务描述： 在游人和居民经常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点及一些知名建筑前，经常会修建一些喷泉供人们休闲、观赏。这些喷泉按一定的规律改变喷水式样，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和谐优雅的音乐中，更使人心旷神怡，流连忘返。 某广场的花式喷泉示意图如下图所示。 电源 单步/连续 停止启动 花样选择开关 在上图中，4号为中间喷头，3号为内环状喷头，2号为外环形状喷头，1号为外环形状喷头。 2.控制要求说明： 一、按下启动按钮，喷泉控制装置开始工作；按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。 二、喷泉的工作方式由花样选择开关和单步/连续开关决定。 三、当单步/连续开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环。 四、花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，现考虑四种喷水花样。 1 花样选择开关在位置1时，按下启动按钮后，4号喷头喷水，延时2s 后，3号喷头喷水，再延时2s 后，2号喷头喷水，又延时2s 后，1号喷头喷水。18s 后，如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继

续循环下去。 2 花样选择开关在位置2时，按下启动按钮后，1号喷头喷水，延时2s后，2号喷头喷水，再延时2s后，3号喷头喷水，又延时2s后，4号喷头喷水。30s后，如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。 3花样选择开关在位置3时，按下启动按钮后，1、3号喷头同时喷水，延时3s后，2、4号喷头喷水，1、3号停止喷水。如此交替运行15s后，4组喷头全喷水，30s后，如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。 4花样选择开关在位置4时，按下启动按钮后，按照1→2→3→4的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。30s后，按照1→2→3→4顺序，分别延时2s，依次停止喷水。再经1s延时，按照4→3→2→1的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。30s后停止。如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。

花样流水灯设计

单片机课程设计 2014年 6月 15日 课 程 单片机课程设计 题 目 花样流水灯 院 系 电气工程及其自动化系 专业班级 1112班 学生姓名 温亿锋 学生学号 7 指导教师 张瑛

一丶任务 设计一款以AT89C51单片机作为主控核心，按键控制电路、流水灯显示电路以及单片机最小系统等模块组成的核心主控制电路。 二丶设计要求 通过发光二极管显示不同的花样（至少有六种花样），并且可以通过按键来控制流水灯的速度。 三丶设计方案 本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED流水灯循环系统的设计，来达到本设计的要求。其硬件构成框图如下图所示，以单片机为核心控制，由单片机最小系统（时钟电路、复位电路、电源）、按键控制电路、LED 发光二极管和5V直流电源组成。 单片机流水灯循环控制系统硬件框图 此设计方案中单片机的P1口接5路按键控制电路，实现流水灯花型的切换功能；单片机的P3.7引脚接上一个按钮开关以实现对流水灯闪烁频率的控制，即实现了快慢两种节拍实现花型的变换；单片机上的P2口接八路LED发光二极管组成流水灯电路，显示流水灯循环情况。 四丶系统硬件设计 4.1 直流稳压电源电路

对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。电子设备除用电池供电外，还采用市电（交流电网）供电。通过变压、整流、滤波和稳压后，得到稳定的直流电。直流稳压电源是电子设备的重要组成部分。本项目直流稳压电源为+5V。 直流稳压电源的制作一般有3种制作形式，分别是分立元件构成的稳压电源、线性集成稳压电源和开关稳压电源。下图为稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源。 三端固定式集成稳压电源电路图 AT89C51单片机的工作电压范围：4.0V---5.5V，所以通常给单片机外接5V 直流电源。此处用3节1.5V的干电池供电。 4.2 单片机最小系统 要使单片机工作起来，最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成，单片机最小系统如图所示。 时钟电路：本系统采用单片机内部方式产生时钟信号，用于外接一个12MHz 石英晶体振荡器和2个30pF微调电容，构成稳定的的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。 复位电路：确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。单片机系统的复位方式有上电自动复位和手动按键复位。本设计采用手动按键复位，该复位方式同样具有上电自动复位功能。

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。

基于单片机的LED流水灯设计说明

基于单片机的LED流水灯设计 设计任务 1掌握MCS-51系列8051、8255的最小电路及外围扩展电路的设计方法 2了解单片机数据转换功能及工作过程 3设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示4完成主要功能模块的硬件电路设计 5用proteus软件完成原理电路图的绘制 一设计方法 本课题使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED 的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。

二方案论证与比较 2.1循环移位法 在上个程序中我们是逐个控制P1端口的每个位来实现的，因此程序显得有点复杂，下面我们利用循环移位指令，采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P1口送一个数，这个数本身就让P1.0先低，其他位为高，然后延时一段时间，再让这个数据向高位移动，然后再输出至P1口，这样就实现“流水”效果啦。由于8051系列单片机的指令中只有对累加器ACC中数据左移或右移的指令，因此实际编程中我们应把需移动的数据先放到ACC中，让其移动，然后将ACC移动后的数据再转送到P1口，这样同样可以实现“流水”效果。具体编程如下所示，程序结构确实简单了很多。 2.2查表法 上面的两个程序都是比较简单的流水灯程序，“流水”花样只能实现单一的“从左到右”流方式。运用查表法所编写的流水灯程序，能够实现任意方式流水，而且流水花样无限，只要更改流水花样数据表的流水数据就可以随意添加或改变流水花样，真正实现随心所欲的流水灯效果。我们首先把要显示流水花样的数据建在一个以TAB为标号的数据表中，然后通过查表指令“MOVC A，A+DPTR”把数据取到累加器A中，然后再送到P1口进行显示。具体源程序如下，TAB标号处的数据表可以根据实现效果的要求任意修改。

(完整版)毕设-简易音乐喷泉设计

电子系统设计 大 作 业 课题：简易音乐喷泉的制作 组员： 任课老师：

目录 一、设计任务和分析 -------------------------------------------------------- 1 二、硬件电路设计 ---------------------------------------------------------- 1 2.1总体设计------------------------------------------------------------ 1 2.2各模块设计---------------------------------------------------------- 2 2.2.1单片机最小系统------------------------------------------------ 2 2.2.2 A/D转换模块------------------------------------------------- 3 2.2.3 音频放大模块-------------------------------------------------- 3 2.2.4 LED灯及电机------------------------------------------------- 4 三、程序设计-------------------------------------------------------------- 5 3.1主程序设计---------------------------------------------------------- 5 3.1.1设计框图------------------------------------------------------ 5 3.1.2程序代码------------------------------------------------------ 5 3.2 A/D转换程序设计--------------------------------------------------- 6 3.2.1 A/D转换程序原理--------------------------------------------- 6 3.2.2 A/D转换程序框图--------------------------------------------- 7 3.2.3 A/D转换子程序代码------------------------------------------- 8 3.3 PWM调压设计------------------------------------------------------- 9 3.3.1 程序框图 ---------------------------------------------------- 9 3.3.2 PWM调压子程序----------------------------------------------- 9 四、调试和测试结果分析 --------------------------------------------------- 11 4.1调试--------------------------------------------------------------- 11 4.2 结果分析 ---------------------------------------------------------- 12

基于PLC的花样喷泉设计毕业设计开题报告

基于PLC的花样喷泉设计 指导教师：zja 2008级电气自动化专业学号201111957姓名 qianqian 摘要 针对传统的喷泉控制系统一旦设计好控制电路，就不能随意改变喷水花样及喷水时间等问题，本设计结合西门子S7-200可编程控制器设计能适应不同季节、不同场合的喷水要求目的的花样喷泉系统。该花样喷泉控制系统不但实现了自动转换花样喷泉的喷水样式，而且提高了系统的可靠性和安全性，具有一定的工程应用和推广价值。 关键词：PLC；花样喷泉；控制系统

The pattern design based on PLC fountain Tutor: Guilin Liu Professional Electrical automation 2008 No.200811957 Name：Qianqian Cao Abstract According to the traditional fountain control system design control circuit, if cannot change pattern and spray water, time, etc.This design with Siemens S7-200 PLC design can adapt different season, the different requirements of the water fountain system designs purpose.This figure fountain control system not only realizes the automatic conversion pattern of the fountain of the water, and improve the system of style, the reliability and safety of engineering application and dissemination value. Key words: PLC control, pattern fountain system

花样喷泉

基于MCGS组态软件的 “花样喷泉”监控系统 组员：刘小昌 20141497 悦林 20141430 仇娜 20141505 李涛 20141515 郭明锋 20141478

一、设计目的及意义 组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O设备，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，进行系统集成。 通过课程设计，实际动手设计控制系统能够在以前基础上加深学生控制系统的设计方法、步骤及设计原则；巩固书本知识，并将其初步运用到实际中去；初步具有设计控制系统的能力，从而培养和提高学生的独立工作能力；培养学生查阅书籍、参考资料、上网查询信息的能力等，从而让学生在今后解决实际工程技术问题时能够有基础。 二、题目分析 在游人和居民经常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点 及一些知名建筑前，经常会修建一些喷泉供人们休闲、观赏。这些喷泉按一定的规律改变喷水式样，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和谐优雅的音乐中，更使人心旷神怡，流连忘返。随着城市化进程的加速，花式喷泉可以在人们周围随处可见。花式喷泉是人造小气候，

在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用；也为水体充氧，有利于水体增加自净能力，起到防止水体黑臭的作用。 花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键，而这与花式喷泉的控制系统息息相关。花式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。本设计讲述的是如何用组态设计喷泉喷水方式，产生各样的样式，并给出了花式喷泉的喷水花样。 三、任务要求 按要求设计MCGS脚本程序，选定分配变量，选定控制参数，设置动画属性，运行控制程序，调试程序，直到达到本项目具体的控制要求。详细要求如下： 1.认真分析本项目设计任务书，分析本课题的控制要求。 2.确定控制方案，选定动画显示图块并进行属性设置。 3.应用WCGS组态进行脚本程序程序编写及修改。 （1）选择I/O点分配，并进行相应的注释； （2）变量和参数选定与赋值； 四、总体设计 1、方案设计 （1）水池控制电源开关接通后，按下起动按钮，喷水装置即开始工作；按下停止按钮，则停止喷水。工作方式由“选择开关”和“单

单片机控制的花样流水灯设计_毕业设计论文

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

基于plc的花样喷泉控制系统设计

基于plc的花样喷泉控制系统设计

目录 第一章引言 (3) 1.1课题背景及目的 (3) 1.2本次课程设计任务及要求 (3) 第二章控制方案的选择 (4) 第四章I/O分配表 (5) 第五章PLC硬件连接图 (5) 5.1 PLC硬件连接图 (5) 5.2控制电机的接线图 (7) 第六章顺序连接图 (7) 第七章调试过程及说明 (10) 第八章结束语 (10) 第九章参考文献 (11) 第十章附录 (12) 附录1 控制面板设计 (12) 附录2 梯形图 (12) 附录3 指令表 (21)

第一章引言 1.1课题背景及目的 课程设计在整个教学过程中，是一个非常重要的实践性教学环节，尤其在掌握机电传动控制技术时，仅仅了解工作原理和控制的指令系统是远远不够的。为最大限度的满足生产工艺和机械设备的要求，就需要结合机电传动控制和应用技术的特点，进行初步的工程训练。 在许多休闲广场、景区或游乐场所里,人们经常看到喷泉按一定的规律喷水,景色迷人;若在夜晚配上各种颜色的灯光显示,则更加绚丽多彩.本次课程设计就是通过设计花样式喷泉以机电传动控制课程设计为载体的主要目的，是通过对喷泉简单的自动化控制、简单的工艺过程的调查研究，使学生明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。根据这些要求，进行基本的原理设计、工艺设计和操作设计，使学生在课程设计的全过程中，进一步明确设计任务中的各项要求，建立课程设计工作的整体概念，从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设计控制程系统，通过不断的调试和完善软硬件设计，最终能够满足这些要求。 课程设计以培养工程应用能力为主，在独立完成设计任务的同时，还要进行多方面能力的培养和提高，为毕业设计以及毕业后的工作能力打下良好的基础。 1.2本次课程设计任务及要求 某广场的喷泉如图所示，4号为中间喷头，3号为内环状喷头，2号为1次外环状喷头，1号为外环装喷头。

花式喷泉的单片机控制系统设计

课程名称：自动控制课程设计 设计题目：花式喷泉的单片机控制院系： 专业： 年级： 姓名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 2010年7 月22 日

课程设计任务书 专业姓名学号 开题日期：2010年7 月14 日完成日期：2010年7 月22日 题目花式喷泉的单片机控制 一、设计的目的 进一步掌握单片机控制系统的软件、硬件设计方法和步骤，提高思 维逻辑判断能力，训练自我综合运用已学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术和开发工作，掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。 二、设计的内容及要求 本课程设计以8051单片机为基础，通过控制程序，实现可选择、可输入的多种方式的单步、连续自动运行，以实现自动控制的目的。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日

基于MCS－51单片机的花式喷泉控制 摘要：本设计是一种基于单片机的花式喷泉控制方案，通过单片机实现对喷泉喷水样式的的控制。本方案以单片机作为主控核心，通过编写合理的控制程序实现对多个电磁阀不同方案的顺序控制，从而达到控制喷水阀开关的目的，以此来控制不同喷泉样式的形成。本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作和阅读等优点，通过更改控制程序，还可形成更多的喷泉样式。该控制器实际应用效果较好，运行模式多。与其他喷泉控制相比，具有体积小、价格低、低能耗等优点。在能源比较匮乏的今天，这种控制装置具有重大的现实意义和深远的历史意义，它不仅能够改善人们的生活质量，还能为节约能源作出重大的贡献。 关键字：花式喷泉控制程序电磁阀低能耗单片机

目录 摘要--------------------------------------------------1 第一章绪论--------------------------------------------------------1 ●国内外研究状况及选题的意义----------------------------------1 ●单片机的简介 -----------------------------------------------2 ?单片机发展概述----------------------------------------------------------------2 ?单片机的应用领域-------------------------------------------------------------3 ?MCS-51系列单片机简介-----------------------------------------------------4 第二章喷泉控制设计任务及要求--------------------------------------7 ●概述--------------------------------------------------------7 ●设计任务及要求：------------------------------------------------------------------8第三章喷泉控制硬件设计--------------------------------------------8 ●输入输出管理------------------------------------------------8 ●硬件接线图--------------------------------------------------8 ●喷泉控制系统的控制流程图------------------------------------8 ●操作指示----------------------------------------------------9 第四章喷泉控制程序设计--------------------------------------------10 ●主程序---------------------------------------------------------------------------------11 ●方式1子程序------------------------------------------------------------------------12 ●方式2子程序------------------------------------------------------------------------12 ●方式3子程序------------------------------------------------------------------------13 ●方式4子程序------------------------------------------------------------------------13 ●延时1S程序-------------------------------------------------------------------------14 ●延时2S程序-------------------------------------------------------------------------14 第五章调试与模拟------------------------------------------------- 15 ●编译结果--------------------------------------------------- 15 ●仿真截图--------------------------------------------------- 19 第六章参考文献--------------------------------------------------- 20

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，

基于PLC的花样喷泉设计

第一章绪论 课题研究背景 随着城市化进程的加速，花式喷泉可以在人们周围随处可见。比如广场，大厦，小区等。花式喷泉是人造小气候，在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用；也为水体充氧，有利于水体增加自净能力，起到防止水体黑臭的作用。 花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键，而这与花式喷泉的控制系统息息相关。花式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。 1969年美国数字设备公司（dec）研制书上世间第一台可编程控制器，并成功地应用在美国（gm）的生产线上。但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称plc(programmablc logic controller)。 1985年国际电子委员会（iec）对plc的定义如下： Plc是自动控制技术，计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（plc、robot、cad/cam）的首位。可编程控制器，简称plc。它在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一种新型工业控制设备。具有1.可靠性高、抗干扰能力强2.设计、安装容易3.维修工作量少4.功能强、通用性好5.开发周期短、成功率高6.体积小、重量轻、功耗底等特点。具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，已经广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为工业生产自动化的支柱产品。与继电——触发器系统相比系统更加可靠;价格上能与继电——接触器控制系统竞争；易于在现场变更程序；便于使用、维修、维护；能直接推动电磁阀、接触器与之相当的执行机构；能向中央执行机构。 因此，进行花式喷泉的plc控制系统的设计，可以推动喷泉行业的发展，

基于PLC的花样喷泉控制系统设计说明

基于PLC的花样喷泉控制系统设计

基于PLC的花样喷泉设计 摘要 针对传统的喷泉控制系统一旦设计好控制电路，就不能随意改变喷水花样及喷水时间等问题，本设计结合西门子S7-200 可编程控制器设计能适应不同季节、不同场合的喷水要求目的的花样喷泉系统。花样喷泉控制系统的主要任务就是改变喷泉的喷水样式，以达到有规律的改变喷泉喷水样式的目的。按下启动按钮，喷泉装置开始工作，按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。喷泉工作方式由花样选择开关和单步∕连续开关决定。当单步∕连续开关选择单步时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环；当单步∕连续开关选择连续时，喷泉按照花样选择开关设定的方式，运行多个循环，直至按下停止按钮。花样循环方式选择开关用于选择喷泉的喷水花样，本文设计四种喷水花样循环。PLC控制系统体积小、功能强、可靠性高，且具有较大的灵活性和可扩展性的特点。用PLC花样喷泉控制系统，不但实现了自动转换花样喷泉的喷水样式，提高了系统的可靠性和安全性，而且，美化了我们的生活环境，使我们的生活环境更加安逸、舒适。因此PLC控制系统具有一定的工程应用和推广价值。 关键词：喷泉，PLC控制，花样喷泉系统

The pattern design based on PLC fountain Abstract In traditional fountain control system design good control circuit, once can't change pattern and water spraying time such issues, the design with Siemens s7-200 PLC design can adapt to different season , different occasions of hydraulic requirements the pattern of the fountain system purpose. Figure fountain control system is the main task of the change of style, water fountain in order to achieve regular change of the water fountain style purpose. Press the start button, and fountains device started to work, and press the stop button, fountain control device to stop working. Work by pattern choice fountain way switch and a single step/continuous switch decision. When a single step/continuous switch choose single step, fountain can