國雨-開題報告-基于單片機的小型音樂噴泉控制系統(tǒng)設計(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上福州大學本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告姓 名國雨學號專 業(yè)機械設計制造及其自動化題 目基于單片機的小型音樂噴泉控制系統(tǒng)設計一、 研究背景、概況及意義1. 背景 音樂噴泉作為自然景觀和人文景觀相結合的產(chǎn)物，已經(jīng)深受廣大民眾喜愛。所以，有關于音樂噴泉的研究也就豐富了起來。目前，我國的大型音樂噴泉技術已日趨成熟，但對小型音樂噴泉的研究較少。控制系統(tǒng)是噴泉工程的關鍵部分，其余部分和普通類型的噴泉基本上一致。音樂噴泉的控制系統(tǒng)可采用可編程序控制器PLC作為控制核心，也可采用工控機作控制核心。但對于小型音樂噴泉最適合的應是單片機作為控制核心。適合于一般城市小廣場和普通住宅小區(qū)的小

2、型音樂噴泉，由于其控制要求簡單，使用單片機完全可以滿足要求，而且因其成本低則更易于普及，是未來音樂噴泉的發(fā)展趨勢。2. 發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 目前，我國在對大型音樂噴泉技術的研究已日趨成熟，中科院自動化所在語言識別方面的國際領先技術，研制了音樂信號32位計算機處理系統(tǒng)（MUCS），將音樂信號進行頻譜分析和延時處理，提取音樂信號中適合噴泉控制的有效成分送給主控機，并能將音樂信號進行任意延時，使噴泉和音樂同步。另外，變頻控制器和可編程控制廣泛應用于自動化生產(chǎn)中，昆明理工大學自動化系已研究出它們在民用設施中的一種具體應用全自動音樂噴泉。但也有不足：成本偏高，噴水稍顯滯后，操作和維護需要一定的專業(yè)基礎知識等

3、。對于小型音樂噴泉來最適合的是應用單片機作為控制核心。從目前的技術水平和市場發(fā)展趨勢來看，用單片機作為控制核心有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?. 研究目的及意義使用單片機控制作為控制核心，系統(tǒng)簡單，而且成本較低，易于推廣使用，是音樂噴泉發(fā)展的一個方向，特別適合于城市的一般的城市廣場和住宅小區(qū)。本課題研究基于單片機的小型音樂噴泉的小型控制系統(tǒng)設計，有利于我國小型音樂噴泉控制技術的發(fā)展，提高人們的生活環(huán)境和生活品質(zhì)。通過本課題的研究，加深對以前所學習的單片機技術、電工技術和機電一體化系統(tǒng)設計的理解與應用。自學C語言編程，使用PROTEL軟件作為電路原理圖繪制工具，培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題的能力。

4、并且根據(jù)所遇到的問題，自主的通過圖書館、互聯(lián)網(wǎng)和老師同學等途徑，解決問題，獲取新的知識；利用圖書館期刊文獻檢索基本技能的訓練，掌握撰寫設計報告的能力；通過設計過程的訓練，培養(yǎng)技術素養(yǎng)、創(chuàng)新精神等技能。2、 研究主要內(nèi)容1基本任務 從特定構造的噴池中獲得決定噴泉動作的噴池數(shù)據(jù)的原理，采用單片機程序控制花型，音頻信號還能夠影響燈光色彩和燈光光線明暗的變化，從而使燈光色彩、燈光的閃爍和噴泉水姿隨音樂節(jié)奏而變化。 2要解決的主要問題（1）音樂信號采集；（2）潛水泵調(diào)速；（3）控制電磁閥；（4）燈光控制；（5）看門狗；3、 研究步驟、方法及措施1.研究步驟（1）構思音樂噴泉的設計原理并繪制原理簡圖：收集

5、、查閱典型的音樂噴泉的控制原理及電路，工作原理及應用領域。（2）器件的選型與電路原理圖設計：然后根據(jù)設計參數(shù)及要求初步擬定設計方案，通過對常用的基本結構進行分析比較，創(chuàng)新完善自己的控制原理，并選擇電路器件，手繪繪制電路原理圖。（3）在PROTEL工具上，完成電路原理圖繪制：自學使用PROTEL工具，通過反復的調(diào)試鍛煉，繪制出電路原理圖，完成器件型號與相應參數(shù)標注（4）在PROTEL工具上，完成印刷電路板圖（PCB）的繪制；（5）完成程序源代碼的編寫、注釋、編譯；（6）完成實物制作與調(diào)試； 2. 可能遇到的問題（1）因缺乏電路的設計經(jīng)驗，在設計過程中可能會出現(xiàn)設計結構上的錯誤。（2）對繪圖軟件的

6、使用不夠熟練，學習軟件耗費的時間太長。（3）對于C語言程序的編制不夠精通，在學習編程，調(diào)試程序的過程中可能會有很多困難。3解決的方法和措施（1）花更多的時間進行C語言程序的學習。（2）經(jīng)常與導師及學長溝通，及時改正錯誤的設計。（3）查閱相關的參考書籍、資料。（4）利用網(wǎng)絡資源獲得相關資料及參考材料。四、研究進度計劃（1）10月19日10月29日：閱讀任務書、明確任務，準備相關資料，了解相關知識，完成開題報告、文獻綜述的填寫；（2）10月30日11月10日：完成器件選型與電路原理圖設計；（3）11月11日11月21日：在PROTEL工具上，完成電路原理圖繪制（包括器件型號與相應參數(shù)標注）；（4）

7、11月22日11月30日：在PROTEL工具上，完成印刷電路板圖（PCB）的繪制；（5）12月01日12月20日：完成程序源代碼的編寫、注釋、編譯；（6）12月21日01月24日：完成實物制作與調(diào)試； （7）03月02日04月31日：實習（8）05月01日06月17日：電路圖、程序等修改、完善，編寫說明書，答辯。五、參考文獻1 胡漢才.單片機原理及其接口技術M.北京:清華大學出版社,2004.2 何西才.單片微型計算機原理及接口技術實驗指導與實訓M.北京:中國水利水電出版社,2004.3 江思敏,姚鵬翼,胡榮等.Protel電路設計教程M.北京:清華大學出版社,2002.4 李華嵩,王偉.Protel電路原理與PCB設計108例M.北京:中國青年電子出版社,2006.5范風強單片機語言C51應用實戰(zhàn)集錦北京：電子工業(yè)出版社，2005 6謝宜仁單片機實用技術問答.北京：人民郵電出版社，20037付家才單片機控制工程實踐技術北京：化學工業(yè)出版社，2004學生簽名： 2012 年2月22日指導教師意見（對本課題的