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1、基于单片机喷泉控制系统的设计摘要 随着科学技术的不断发展和生活水平的不断提高，尤其是喷泉在城市和社区环境建设中起着尤其重要的作用。因此以高新技术为主的各种新型水景工程：现代雕塑、音乐喷泉、激光水幕电影、超高喷泉、超大瀑布、百米跑泉、跳跳泉等，都在我国相继出现。程控花式 .摘要随着科学技术的不断发展和生活水平的不断提高，尤其是喷泉在城市和社区环境建设中起着尤其重要的作用。因此以高新技术为主的各种新型水景工程：现代雕塑、音乐喷泉、激光水幕电影、超高喷泉、超大瀑布、百米跑泉、跳跳泉等，都在我国相继出现。程控花式喷泉是将现代控制技术应用于人工喷泉，通过程序来控制喷泉的水姿变化，成为一种新的喷泉艺术形式
2、。作为一种控制用微处理器，包含有基本的软硬件资源。本文采用了单片机控制技术，给出了单片机控制电路，水泵控制电路，彩灯控制电路及部分单片机 IO 口初始化程序。随着科学技术突飞猛进的发展，变频调速器技术正大步走进喷泉控制领域，发挥着不可替代的作用。单片机的输出通过数模转换来驱动变频器，通过变频调速技术对电泵进行调速，实现程序控制喷泉的高度，不仅能够进行多种水型切换，而且能控制喷泉水柱上下起伏。同时单片机还通过中间继电器来控制彩灯的亮灭。实现了对喷泉的水、光协同控制。关键词：人工喷泉，单片机控制技术， 变频器ABSTRACTWith the continuous development of sc
3、ience and technology, as well as the rising of living standards, fountains plays a particularly important role in the construction of city and community environment .Therefore, new types of water features works based on high and new technology have come true one after another in our country, such as
4、 modern sculpture, music fountain, laser water curtain film, ultra-high fountain, large waterfalls, sprint Springs, jumping springs. Programmable fancy fountain is the artificial fountain based on modern control technology with which the posture of the water is controlled by programmed microcontroll
5、er .This becomes a new kind of fancy art form. As a kind of microprocessor controller, SCM includes a basic hardware and software resources. In this paper, the design is base on microcomputer control technology. There developed specific program. MCU controller circuit, pump controller circuit, Carni
6、val controller circuit and part of the microcontroller I / O port initialization process are established. With the development of technology the Variable Frequency Speed plays a more and more important role in the fountain area. Through the digital-analog converter the SCM output can be used to driv
7、e the transducer. By the technology of the Frequency Conversion we can not only switch the water type but also make the water column up and down. Meanwhile microcontroller can control the carnival by the intermediate relay. Then we can control the water and light of the fountain cooperatively. KEYWO
8、RDS：Artificial fountains，SCM Control technology，Frequency converter要实现喷水高度的连续控制，就必须能够调节喷头出水水压，而通过调节水泵转速可以达到平滑调节水压的目的。水泵由电机来驱动，通过调节电机转速可以实现以上的要求。三相异步电动机通入工频电源，转速是不变化,变频器是专门针对电机调速装置。选用变频器来实现对三相电机的控制。由于单片机的输出是数字量，而变频器的控制口 所需要的是模拟量，因此要通过数模转换来使输出达到要求。系统采用对单片机进行编程，通过单片机输出预定的数据，通过数模转换输出的可变电压来控制变频器工作，进而实现控制
9、水泵的转速，使水柱发生变化。喷泉通过键盘输入来启动和停止喷泉，同时键盘的输入还可以改变喷泉的运行模式。LED 灯用来显示喷泉的运行状态。喷泉在晚上运行时，会打开彩灯配合喷泉的花样。彩灯的花样也是由单片机控制。当变频器的控制电压为零时，变频器停止工作，水泵也会随之停止工作，达到关掉水泵的目的。 目录 字摘要.IIIABSTRACT.第 1 章 绪论 1第 2 章 喷泉控制系统总体方案的设计 42.1 系统的总体结构框图 42.2 喷泉的平面布置图 42.3 喷泉的工作流程 52.4 变频调速理论 62.4.1 三相异步电动机及简介及调速装置 62.4.2 异步电机变频调速原理 82.5 泵类负载
10、的流量调节方法及原理 11第 3 章 喷泉控制系统的硬件设计 143.1 硬件选型 143.1.1 单片机的选型 143.1.2 水泵的选型 183.1.3 变频器的选型 183.1.4 彩灯选型 213.1.5 数模转换模块 223.2 喷泉系统的主电路 243.3 喷泉控制系统的控制电路 253.3.1 单片机时钟和复位电路 253.3.2 单片机外部数据存储器扩展电路 26 3.3.3 单片机键盘电路 273.3.4 单片机 7 段 LED 显示电路 293.3.5 单片机数模转换电路 303.4 控制系统总体电路图 32第 4 章 喷泉控制系统的软件设计 344.1 单片机模拟仿真调试
11、软件介绍 344.1.1 Keil C51 特点 344.1.2 Keil C51 套件介绍 354.1.3 Keil 单片机模拟调试软件的使用 354.2 喷泉的单片机程序工作流程图 384.2.1 键盘的程序流程图 384.2.2 中断的程序流程图 414.2.3 数模转换的程序流程图 444.3 喷泉控制系统的设计程序 444.3.1 喷泉的水柱高度和电机转速之间的换算关系 454.3.2 喷泉控制系统的设计程序 46总结 61参考文献 62致谢 63参考文献1 丛福建，吴军辉，田梦倩. 单片机制作的音乐喷泉控制器J. 南京农专学报，2001，17（4） ，6769 2 陈文辉.基于 M
12、CS 一 51 单片机的音乐喷泉控制J. 福建轻纺，2009， （6） ，4749.3 FUJITSU. 8-bit Proprietary Microcontroller cmos F2MC-8L MB Series J. Semiconduct date sheet.2001, 24(6), 46504 张毅刚，刘杰. 单片机原理及应用M. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004.273274.5 Intel Crop .Microcontroller Hand bookM.Intel Crop，19926 张毅刚. MCS-51 单片机应用设计M. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1997
13、.220221.7 Addison Wesley. Application-Specific Microcontroller Integrated CircuitsJ.Samsung Electronies,2003,23（8） ，85898 苗晨，张青虎，劳心国.变频器在音乐喷泉中的应用J.给排水设备，2009， （2） ，5258.9 刘 洋.音乐喷泉与变频调速技术J. 考试周刊 ，2007，29，155158.10 董玉岩，于焕江. FRENIC5000G11S 变频器在音乐喷泉控制系统中的应用J.电子元器件应用，2009，11（5） ，6061.11 吴建平，鲁求荣.小型潜水电泵在喷泉
14、水景中的应用J.排灌机械，2005，23（2） ，2931.12 Prentice Hall .Introduction to Electronic Circuit Design J, SAE Paper, 2001, 12(4), 4842. 内容简介某教学楼，设计要求建筑面积约 4019m2， ，主体结构 4 层，层高均为 3.9m，结构为钢筋混凝土框架结构。最大积雪厚度 0.32m，基本雪压 SO=0.4KN/M2,基本风压 WO=0.4 KN/M2,土壤最大冻结深度 0.09m。抗震设防烈度 6 度，设计地震分组第三组，耐火等级为二级. 文件组成及目录 开题报告中英文翻译实习报告任务书
15、计算书：1 引言 12 建筑设计说明 221 工程概括 222 工程设计依据 223 建筑设计的目的和要求 224 建筑平面设计 325建筑剖面设计 826建筑体型和立面的设计 827构造设计 93 结构设计说明 1131 工程概况 1132 设计主要依据和资料 1133 结构设计方案及布置 1334 变形缝的设置 1335 构件初估 1336 基本假定与计算简图 1437 荷载计算 1438 侧移计算及控制 1439 内力计算及组合 15310 基础设计 15311 施工材料 1 引言 12 建筑设计说明 221 工程概括 222 工程设计依据 223 建筑设计的目的和要求 224 建筑平面
16、设计 325建筑剖面设计 826建筑体型和立面的设计 827构造设计 9 3 结构设计说明 1131 工程概况 1132 设计主要依据和资料 1133 结构设计方案及布置 1334 变形缝的设置 1335 构件初估 1336 基本假定与计算简图 1437 荷载计算 1438 侧移计算及控制 1439 内力计算及组合 15310 基础设计 15311 施工材料 15312 施工要求及其他设计说明 164 设计计算书 1641 设计原始资料 1642 结构布置及计算简图 1743 荷载计算 1944 地震作用计算 3045 竖向荷载作用下框架内力计算 4146 风荷载计算 5647 内力组合 5848 截面设计 6149 楼板设计 69410 楼梯设计 74411 基础设计 81412 纵向连续梁设计 945 电算部分 99结论 1
