小型噴泉的設(shè)計開題報告

1、<p>　　本科畢業(yè)論文開題報告</p><p>　　2011 年 1 月 6 日</p><p><b>　　開題報告撰寫要求</b></p><p>　　1．開題是本科畢業(yè)論文最重要環(huán)節(jié)之一，學生要高度重視開題報告的撰寫工作。</p><p>　　2．開題報告一式一份，由學生妥善保管，最后連同畢業(yè)論

2、文任務(wù)書、畢業(yè)論文等相關(guān)資料一起裝入學生本科畢業(yè)論文資料袋中存檔。</p><p>　　3．開題報告應(yīng)在指導教師指導下，由學生獨立完成。</p><p>　　4．開題工作應(yīng)在教學進程表中，本科畢業(yè)設(shè)計（論文）第二周周末前完成。</p><p>　　5．學生查閱的參考文獻（含指導教師推薦的參考文獻），設(shè)計類題目一般不少于10篇，論文類一般不少于12篇。</p&g

3、t;<p>　　本課題的目的及意義，研究現(xiàn)狀分析</p><p>　　本課題是借鑒大型花式噴泉的一些控制方法和控制軟件，以單片機作為控制核心，通過控制變頻器的運行，實現(xiàn)小型花式噴泉的水、光完美控制。</p><p>　　小型噴泉系統(tǒng)設(shè)計采用單片機為控制核心有較好的經(jīng)濟效益。因為單片機的特點是體積小、集成度高、重量輕、抗干擾能力強，對環(huán)境要求不高，價格低廉，可靠性高，靈活性好，

4、開發(fā)較為容易等。</p><p>　　小型噴泉系統(tǒng)適用于住宅小區(qū)和酒店廳堂等場所，一個好的噴泉就是一個精美的藝術(shù)品，可以美化環(huán)境、愉悅身心。而其控制系統(tǒng)是整個噴泉的關(guān)鍵。對小型花式噴泉控制系統(tǒng)的研究具有很大的經(jīng)濟效益和社會效益。</p><p><b>　　研究現(xiàn)狀分析如下：</b></p><p>　　隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和生活水平的不斷提

5、高，尤其是噴泉在城市和社區(qū)環(huán)境建設(shè)中起著尤其重要的作用。因此以高新技術(shù)為主的各種新型水景工程：現(xiàn)代雕塑、音樂噴泉、激光水幕電影、超高噴泉、超大瀑布、百米跑泉、跳跳泉等，都在我國相繼出現(xiàn)。程控花式噴泉是將現(xiàn)代控制技術(shù)應(yīng)用于人工噴泉，通過單片機程序來控制噴泉的水姿變化，成為一種新的噴泉藝術(shù)形式。單片機作為一種控制用微處理器，包含有基本的軟硬件資源。本文采用了單片機控制技術(shù)，給出了單片機控制電路，水泵控制電路，彩燈控制電路及部分單片機I／O口

6、初始化程序。隨著科學技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，變頻調(diào)速器技術(shù)正大步走進噴泉控制領(lǐng)域，發(fā)揮著不可替代的作用。單片機的輸出通過數(shù)模轉(zhuǎn)換來驅(qū)動變頻器，通過變頻調(diào)速技術(shù)對電泵進行調(diào)速，實現(xiàn)程序控制噴泉的高度，不僅能夠進行多種水型切換，而且能控制噴泉水柱上下起伏。同時單片機還通過中間繼電器來控制彩燈的亮滅。實現(xiàn)了對噴泉的水、光協(xié)同控制。</p><p>　　二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（文獻綜述）</p><p>

7、　　噴泉作為一項建筑藝術(shù)，在國內(nèi)外均有較悠久的歷史。國內(nèi)在二十世紀八十年代以前，噴泉只是建筑給排水和園林造景專業(yè)的一個技術(shù)細節(jié)，從設(shè)計到產(chǎn)品制作，工程安裝都沒有形成規(guī)模。只是在展覽館等公共建筑和公園里能見到一些中、小噴泉，產(chǎn)品的水平也是簡單、粗放的。二十世紀八十年以后，隨著國民經(jīng)濟的恢復(fù)和發(fā)展，人民生活水平的提高，一些城市的城建、園林主管部門在城市建設(shè)、改造的過程中，以及環(huán)境的美化和文化氛圍的營造上對噴泉提出了求新的要求，一部分建筑、園

8、林、水利的設(shè)計院、研究所及大專院校，綜合了土建結(jié)構(gòu)、給排水、機電控制等傳統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)，加上當時先進的單片機，通過電磁閥和直流電機調(diào)速實行變量控制，設(shè)計出一批噴泉、水景。得到了良好的社會反映和社會效益。在這個時期，一些噴泉設(shè)備專業(yè)加工廠和公司開始組建、發(fā)展，為噴泉的專業(yè)化發(fā)展提供了力量，打下了基礎(chǔ)。</p><p>　　二十世紀九十年代以后，社會主義市場經(jīng)濟快速發(fā)展，全國城市建設(shè)速度加快，人們也追求高質(zhì)量的文化生活

9、和環(huán)境美。市場的需求推動了噴泉行業(yè)的發(fā)展。噴泉走出公園、園林的圍墻和廣場的中心，深入延伸到人們的各個社會活動場所。許多噴泉專業(yè)的生產(chǎn)廠商和專業(yè)公司，在這段時間內(nèi)應(yīng)運而生，迅速發(fā)展起來。專業(yè)技術(shù)人員把計算機技術(shù)、信息技術(shù)，以及聲、光、電、霧、火、激光、音樂、水幕電影等學科的技術(shù)應(yīng)用到噴泉之中，把噴泉行業(yè)的技術(shù)水平推上了一個新的層面，開拓了廣闊的應(yīng)用空間，噴泉行業(yè)得到了快速發(fā)展。2001年中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會、給水排水設(shè)備分會成立了水景噴泉

10、專業(yè)委員會，行業(yè)組織為城鎮(zhèn)、園林的主管部門、設(shè)計院、所及專業(yè)生產(chǎn)廠商、公司提供服務(wù)，促進噴泉行業(yè)健康有序地發(fā)展。一些大學和中專的建筑、園林專業(yè)也開設(shè)了水景、噴泉課程，為噴泉行業(yè)的今后發(fā)展提供了知識儲備。噴泉行業(yè)的發(fā)展進入到一個新的階段。</p><p>　　三、本課題的基本任務(wù)、擬解決的主要問題，及其實現(xiàn)途徑、方法和手段</p><p>　　基本任務(wù)：用AT89S51單片機設(shè)計一個9個噴頭

11、的小型噴泉</p><p>　　擬解決的主要問題：要實現(xiàn)噴水高度的連續(xù)控制，就必須能夠調(diào)節(jié)噴頭出水水壓，而通過調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速可以達到平滑調(diào)節(jié)水壓的目的。水泵由變頻器來驅(qū)動，通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速可以實現(xiàn)以上的要求。三相異步電動機通入工頻電源，轉(zhuǎn)速是不變化,變頻器是專門針對電機調(diào)速裝置。選用變頻器來實現(xiàn)對三相電機的控制。由于單片機的輸出是數(shù)字量，而變頻器的控制口所需要的是模擬量，因此要通過數(shù)模轉(zhuǎn)換來使輸出達到要求。系統(tǒng)采用

12、對單片機進行編程，通過單片機輸出預(yù)定的數(shù)據(jù)來控制變頻器工作，進而實現(xiàn)控制水泵的轉(zhuǎn)速，使水柱發(fā)生變化。噴泉通過鍵盤輸入來啟動和停止噴泉，同時鍵盤的輸入還可以改變噴泉的運行模式。LED燈用來顯示噴泉的運行狀態(tài)。當變頻器的控制電壓為零時，變頻器停止工作，水泵也會隨之停止工作，達到關(guān)掉水泵的目的。</p><p>　　單片機的特點是控制性能和可靠性高，體積小、價格低、易于產(chǎn)品化。由于單片機具有良好的控制性能和靈活的嵌入品

13、質(zhì)，近年來在智能儀表、機電一體化產(chǎn)品、實時工業(yè)控制家用電器等各個領(lǐng)域都獲得了極其廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　實現(xiàn)途徑、方法和手段：</p><p>　　系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖如下：</p><p>　　9個噴頭的噴泉平面布置圖：</p><p><b>　　噴泉系統(tǒng)的主電路：</b></p><p&g

14、t;　　四、完成本課題所需工作條件（如工具書、計算機、實驗、調(diào)研等），可能遇到的問題以及解決的方法和措施</p><p>　　所需工作條件：互聯(lián)網(wǎng)、計算機、相關(guān)工具書、調(diào)研</p><p>　　可能遇到的問題：圖書館資料缺乏</p><p>　　解決方法：上網(wǎng)搜索相關(guān)內(nèi)容、老師指導</p><p>　　五、已查閱參考文獻目錄</p>

15、;<p>　　[1] 叢福建，吳軍輝，田夢倩. 單片機制作的音樂噴泉控制器[J]. 南京農(nóng)專學報，2001，17（4），67~69頁</p><p>　　[2] 張毅剛，劉杰. 單片機原理及應(yīng)用[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2004.273~274頁 </p><p>　　[3] 苗晨，張青虎，勞心國.變頻器在音樂噴泉中的應(yīng)用[J].給排水設(shè)備，2009，（2），5

16、2~58頁. </p><p>　　[4] 李朝青.單片機原理及接口技術(shù).第二版.北京航空航天大學出版社，1996 30頁~50頁 </p><p>　　[5] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).第二版.高等教育出版社，1998 231-235頁</p><p>　　[6] 孫建忠.電機及其控制[M].北京: 中國水利水電出版,2006. 60頁~180頁</p>

17、<p>　　[7] 劉 洋.音樂噴泉與變頻調(diào)速技術(shù)[J]. 考試周刊2007，29，155~158頁.</p><p>　　[8] 吳建平，魯求榮.小型潛水電泵在噴泉水景中的應(yīng)用[J].排灌機械 2005，23（2），29~31頁 </p><p>　　[9] Prentice Hall .Introduction to Electronic Circuit Design [

18、J], SAE Paper, 2001, 12(4), 48~42頁. </p><p><b>　　六、進程安排</b></p><p><b>　　指導教師意見：</b></p><p>　　指導教師（簽字）: 年 月 日</p><p><b>　　教研室審查意見：