音乐喷泉设计资料

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1、1．本课题所涉及的内容国内(外)研究现状综述随着我国人民物质和精神生活水平的不断提高，现在中国许多城市的市民广场、单位和居民生活小区里都能看到各种形式的音乐喷泉。音乐喷泉，顾名思义就是指喷泉的水形根据播放音乐的旋律和节拍有规律地进行变化，同时辅以灯光、激光或其它介质的变化，在人们的视觉和听觉上形成和谐的统一，使人们在精神上有舒心愉悦的感受。音乐喷泉涉及的专业非常广泛，包括音乐信号分析、给排水、电气控制、通讯、摄像技术、计算机自动控制、三维动画制作和网络通讯技术等。所以说音乐喷泉这个行业是一个综合性非常强的行

2、业。一个音乐喷泉工程的成功实施需要以上几方面的专业工程技术人员紧密的配合才能完成。在国际上，由于现在大多数喷泉使用单位对音乐喷泉的要求越来越高，他们想让喷泉具备更多的变化手段或表现形式，所以有越来越多的用户或者需要根据自己的喜好；或者对音乐喷泉控制程序进行进一步研发和应用；或者抱着游戏的态度对喷泉本身的水形变化根据音乐信号的特征进行有目的或随机的编排。这就要求音乐喷泉控制系统中的组态软件、PLC编程软件、网络通讯架构和变频器必须具备“宏指令编辑功能”（即在组态界面专门开辟出的编辑菜单或子程序内填写相应的数据

3、后存储形成新的控制程序）、开放式编程环境（即可以在线或离线编制与主控制程序相适应的符合国际标准的开放式程序写入到组态软件和PLC程序内形成新的控制程序）和快速稳定可靠的网络通讯功能。36可喜的是，随着国内外科学技术的迅猛发展，为音乐喷泉的创新型设计和智能化设计提供了强大的动力，相信在不久的将来，人们所见到的将是一个全新的智能的高科技音乐喷泉！2．本课题有待解决的主要关键问题 音乐喷泉的控制由以下两个部分组成：1音乐信号的采集和处理.（音乐信号经整流滤波转换标准的电压（或电流）信号后，送到A/D转换模块，转换

4、成数字信号的过程）2音乐喷泉中的水形与音乐采集分析器输出的数字信号和谐对应的处理过程.（数字信号传输到PLC主机，PLC主机计算得到一个控制量去控制变频器从而控制水泵的转速，即是控制了水柱的高度的过程）本课题有待解决的两个主要关键问题：可编程控制器：音乐喷泉的成败最重要的是看喷出的水流是否有音乐感。可编程控制器的主要功能是对音乐信号进行处理，再将处理后的信号传输到下一级控制设备，这样就可以控制所需的水型及灯光按照音乐的节奏高低起伏做动感变化，使音乐喷泉真正达到了水上芭蕾的艺术效果。变频器：变频器通过通讯网络

5、实时接收PLC输出的控制信号，使水泵的转速与音乐同步变化，因而使喷出的水柱能够随着音乐的高低、节奏的快慢而起伏变换，达到了音乐喷泉特殊的艺术效果。  363．对课题要求及预期目标的可行性分析(包括解决关键问题技术和所需条件两方面)设计要求随着音乐在播放过程中旋律的变化，音乐信号经整流滤波转换标准的电压（或电流）信号后，送到A/D转换模块，转换成数字信号，并将实时的、严格按照操作人员设定的水形配置向PLC发送数据，并由PLC输出指令动态地改变水形以配合音乐的播放。PLC接到输入的数据进行逻辑运算控制相应的水泵

6、的开启和关闭和控制变频器从而控制水泵的转速，达到控制水流量的要求。控制系统主要由：整流滤波A/D转换模块、可编程控制器、变频器等组成。音乐喷泉的成败最重要的是看喷出的水流是否有音乐感。可编程控制器所具有的准确、精密、快速、稳定的特点和多点控制的功能已使它成为现代高技术音乐喷泉工程中不可缺少的设备。变频器通过实时接收PLC输出的控制信号，使水泵的转速与音乐同步变化，因而使喷出的水柱能够随着音乐的高低、节奏的快慢而起伏变换，达到了音乐喷泉特殊的艺术效果。因此变频器应具有信号响应速度快、启动和停止力矩大、灵敏度高

7、，控制效果好，使用寿命长，工作安全可靠等特点。除此之外还需要自身综合运用所学的基础理论、基础知识和基本技能，能够进行PLC系统设计和实施，掌握PLC对音乐喷泉的控制方法。364．完成本课题的工作计划及进度安排 1、第一周：毕业调查学习，与指导老师交流设计事宜。2、第二周：查阅文献，收集资料；3、第三周：确定系统的设计方案，撰写开题报告；4、第四至六周：总体设计，结构设计，详细计算，编程与调试等等；5、第七至九周：撰写毕业设计说明书，批改，更正；5．指导教师审阅意见       指导教师(签字)：　　　　　　

8、年月日 366．指导小组意见   指导小组组长(签字)：　　　　　年月日说明：1.本报告前4项内容由承担毕业论文(设计)课题任务的学生独立撰写；2.本报告必须在第八学期开学两周内交指导教师审阅并提出修改意见；3.学生须在小组内进行报告，并进行讨论；4.本报告作为指导教师、毕业论文(设计)指导小组审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题和是否按时完成进度的检查依据，并接受学校的抽查。36摘要随着我国人民物质和精神生活