国雨-开题报告-基于单片机的小型音乐喷泉控制系统设计

福州高校本科生毕业设计（论文）开题报告 姓 名 国雨 学号 021200109 专 业 机械设计制造及其自动化 题 目 基于单片机的小型音乐喷泉限制系统设计 一、 探讨背景、概况及意义 1. 背景 音乐喷泉作为自然景观和人文景观相结合的产物，已经深受广阔民众宠爱。所以，有关于音乐喷泉的探讨也就丰富了起来。目前，我国的大型音乐喷泉技术已日趋成熟，但对小型音乐喷泉的探讨较少。限制系统是喷泉工程的关键部分，其余部分和一般类型的喷泉基本上一样。音乐喷泉的限制系统可采纳可编程序限制器PLC作为限制核心，也可采纳工控机作限制核心。但对于小型音乐喷泉最适合的应是单片机作为限制核心。适合于一般城市小广场和一般住宅小区的小型音乐喷泉，由于其限制要求简洁，运用单片机完全可以满意要求，而且因其成本低则更易于普及，是将来音乐喷泉的发展趋势。 2. 发呈现状及趋势 目前，我国在对大型音乐喷泉技术的探讨已日趋成熟，中科院自动化所在语言识别方面的国际领先技术，研制了音乐信号32位计算机处理系统（MUCS），将音乐信号进行频谱分析和延时处理，提取音乐信号中适合喷泉限制的有效成分送给主控机，并能将音乐信号进行随意延时，使喷泉和音乐同步。另外，变频限制器和可编程限制广泛应用于自动化生产中，昆明理工高校自动化系已探讨出它们在民用设施中的一种详细应用全自动音乐喷泉。但也有不足成本偏高，喷水稍显滞后，操作和维护须要肯定的专业基础学问等。对于小型音乐喷泉来最适合的是应用单片机作为限制核心。从目前的技术水平和市场发展趋势来看，用单片机作为限制核心有着巨大的发展潜力。 3. 探讨目的及意义 运用单片机限制作为限制核心，系统简洁，而且成本较低，易于推广运用，是音乐喷泉发展的一个方向，特殊适合于城市的一般的城市广场和住宅小区。本课题探讨基于单片机的小型音乐喷泉的小型限制系统设计，有利于我国小型音乐喷泉限制技术的发展，提高人们的生活环境和生活品质。通过本课题的探讨，加深对以前所学习的单片机技术、电工技术和机电一体化系统设计的理解与应用。自学C语言编程，运用PROTEL软件作为电路原理图绘制工具，培育自己发觉问题，提出问题，解决问题的实力。并且依据所遇到的问题，自主的通过图书馆、互联网和老师同学等途径，解决问题，获得新的学问；利用图书馆期刊文献检索基本技能的训练，驾驭撰写设计报告的实力；通过设计过程的训练，培育技术素养、创新精神等技能。 二、 探讨主要内容 1．基本任务 从特定构造的喷池中获得确定喷泉动作的喷池数据的原理，采纳单片机程序限制花型，音频信号还能够影响灯光色调和灯光光线明暗的改变，从而使灯光色调、灯光的闪耀和喷泉水姿随音乐节奏而改变。 2．要解决的主要问题 （1）音乐信号采集； （2）潜水泵调速； （3）限制电磁阀； （4）灯光限制； （5）看门狗； 三、 探讨步骤、方法及措施 1.探讨步骤 （1）构思音乐喷泉的设计原理并绘制原理简图收集、查阅典型的音乐喷泉的限制原理及电路，工作原理及应用领域。 （2）器件的选型与电路原理图设计然后依据设计参数及要求初步拟定设计方案，通过对常用的基本结构进行分析比较，创新完善自己的限制原理，并选择电路器件，手绘绘制电路原理图。 （3）在PROTEL工具上，完成电路原理图绘制自学运用PROTEL工具，通过反复的调试熬炼，绘制出电路原理图，完成器件型号与相应参数标注 （4）在PROTEL工具上，完成印刷电路板图（PCB）的绘制； （5）完成程序源代码的编写、注释、编译； （6）完成实物制作与调试； 2. 可能遇到的问题 （1）因缺乏电路的设计阅历，在设计过程中可能会出现设计结构上的错误。 （2）对绘图软件的运用不够娴熟，学习软件耗费的时间太长。 （3）对于C语言程序的编制不够精通，在学习编程，调试程序的过程中可能会有许多困难。 3．解决的方法和措施 （1）花更多的时间进行C语言程序的学习。 （2）常常与导师及学长沟通，刚好改正错误的设计。 （3）查阅相关的参考书籍、资料。 （4）利用网络资源获得相关资料及参考材料。 四、探讨进度安排 （1）10月19日10月29日阅读任务书、明确任务，打算相关资料，了解相关学问，完成开题报告、文献综述的填写； （2）10月30日11月10日完成器件选型与电路原理图设计； （3）11月11日11月21日在PROTEL工具上，完成电路原理图绘制（包括器件型号与相应参数标注）； （4）11月22日11月30日在PROTEL工具上，完成印刷电路板图（PCB）的绘制； （5）12月01日12月20日完成程序源代码的编写、注释、编译； （6）12月21日01月24日完成实物制作与调试； （7）03月02日04月31日实习 （8）05月01日06月17日电路图、程序等修改、完善，编写说明书，答辩。 五、参考文献 [1] 胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京清华高校出版社,2004. [2] 何西才.单片微型计算机原理及接口技术试验指导与实训[M].北京中国水利水电出版社,2004. [3] 江思敏,姚鹏翼,胡荣等.Protel电路设计教程[M].北京清华高校出版社,2002. [4] 李华嵩,王伟.Protel电路原理与PCB设计108例[M].北京中国青年电子出版社,2006. [5]范风强．单片机语言C51应用实战集锦．北京电子工业出版社，2005 [6]谢宜仁．单片机好用技术问答.北京人民邮电出版社，2003 [7]付家才．单片机限制工程实践技术．北京化学工业出版社，2004 学生签名 2012 年2月22日 指导老师看法（对本课题的深度、广度及工作量的看法及开题是否通过） 通过 □ 完善后通过 □ 未通过 □ 指导老师（签名） 年 月 日 注开题报告用A4纸打印装订在毕业设计（论文）任务书后，学生可依据开题报告的长度加页。 开题是否通过请指导教室在□内打“√”。 3