花式喷泉的单片机控制系统设计

花式喷泉系统毕业设计【篇一：花样喷泉控制系统设计】.基于plc的花样喷泉控制系统设计目录第一章引言 (2)1.1 课程设计的目的及意义 (2)1.2 课题背景 (2)1.3 控制任务和要求 (2)第二章控制方案的选择 (3)第三章 i/o分配表 (4)第四章 plc硬件接线图 (5)第五章编写系统控制流程图 (6)第六章编程和调试过程说明 (9)6.1 编程过程说明 (9)6.2 设计调试过程中的错误 (9)6.3 控制面板的操作说明 (10)结束语………………………………………………………………………………………（10）参考文献................................................................................................（11）附录 (11)附录一编程梯形图 (11)附录二编程指令....................................................................................（15）附录三控制面板 (19).第一章引言1.1 课程设计的目的及意义随着微电子技术的发展，可编程序控制器（简称pc或plc）以微处理器为核心，适用于开关量、模拟量和数字量的控制，它已进入过程控制和位置控制等领域，成为一种多功能、高可靠性、应用场合最多的工业控制微型计算机。

备、某条简单的自动化生产线、某些简单的工艺过程的调查研究，使我们大家明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。

根据这些要求，进行基本的原理设计、工艺设计和操作设计，使我们在课程设计的全过程中，进一步明确设计任务中的各项要求，建立课程设计工作的整体概念，从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设计控制程系统，通过不断的调试和完善软硬件设计，最终能够满足这些要求。

这次课程设计不仅培养了我们的工程应用能力，独立完成工作的能力外，还培养了我们文献信息检索的能力和对所学知识的综合运用的能力，并为我们的毕业设计以及毕业后的工作能力打下良好的基础。

花式喷泉plc控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在喷泉控制中的应用。

2. 学生能够理解并描述花式喷泉的运行机制，包括水泵、电磁阀和传感器的工作原理。

3. 学生能够学会使用PLC编程软件，编写控制花式喷泉运行的程序。

技能目标：1. 培养学生运用PLC进行逻辑设计和程序编写的能力，实现花式喷泉的自动控制。

2. 提高学生实际操作PLC设备，进行喷泉控制系统的调试与优化的技能。

3. 培养学生团队协作和问题解决能力，通过分组实践，共同完成花式喷泉PLC 控制系统的设计。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术应用的兴趣，激发创新意识和探索精神。

2. 增强学生的环保意识，了解PLC技术在节能减排方面的应用。

3. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的准确性和安全性。

课程性质分析：本课程为实践性较强的课程，旨在通过PLC控制花式喷泉的设计与实现，让学生将理论知识与实际应用相结合。

学生特点分析：学生处于年级阶段，具备一定的物理知识和逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇，但实际操作经验不足。

教学要求：1. 结合课本知识，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

2. 以学生为主体，鼓励学生积极参与，培养学生的自主学习能力和团队协作精神。

3. 注重过程评价，关注学生在实践过程中的表现，及时给予反馈和指导。

二、教学内容1.PLC基础知识：介绍PLC的基本结构、工作原理和功能特点，涉及课本第3章相关内容。

- PLC的硬件组成- PLC的工作原理- PLC的编程语言与编程方法2.花式喷泉运行原理：讲解喷泉的基本构成、运行机制，结合课本第2章内容。

- 喷泉的基本构成与运行原理- 水泵、电磁阀和传感器在喷泉中的应用3.PLC编程与控制：学习PLC编程软件的使用，设计喷泉控制程序，参考课本第4章和第5章内容。

- PLC编程软件的安装与使用- PLC程序设计方法- 花式喷泉PLC控制程序编写与调试4.实践操作：分组进行花式喷泉PLC控制系统的设计与搭建，结合第6章实践内容。

花式喷水单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和功能，了解花式喷水系统中单片机的应用。

2. 使学生学会使用编程软件进行单片机程序编写，实现花式喷水的控制效果。

3. 帮助学生了解传感器的工作原理，并将其应用于花式喷水系统中。

技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成花式喷水单片机的组装和调试。

2. 提高学生的编程能力，使其能够根据实际需求编写相应的控制程序。

3. 培养学生的创新意识和团队协作能力，能够在项目中发挥积极作用。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子技术的兴趣，激发他们探索未知、自主学习的精神。

2. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高他们在实际操作中的安全意识。

3. 增强学生的环保意识，让他们明白科技发展应与环境保护相结合。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，培养学生的动手操作能力和创新能力。

学生特点：学生处于中学阶段，具有一定的电子技术知识基础，好奇心强，喜欢动手实践。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，提供有针对性的指导，确保学生在课程中取得良好的学习成果。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高他们的综合素养。

二、教学内容1. 单片机原理：介绍单片机的组成、工作原理和基本功能，结合教材第二章内容，让学生对单片机有全面的认识。

- 单片机的内部结构- 单片机的指令系统- 单片机的工作原理2. 编程软件使用：学习编程软件（如Keil）的使用方法，掌握程序编写、编译和下载过程，结合教材第三章内容。

- 编程软件的安装与配置- 程序编写的基本语法- 程序的编译和下载3. 花式喷水控制程序编写：根据实际需求，编写花式喷水控制程序，涵盖教材第四章内容。

- 花式喷水的控制逻辑- 喷水时间的计算与设置- 程序调试与优化4. 传感器应用：介绍传感器在花式喷水系统中的应用，结合教材第五章内容。

- 传感器的种类及原理- 传感器与单片机的连接方法- 传感器数据的处理与分析5. 花式喷水单片机系统设计与实践：根据教材第六章内容，进行系统设计与实践。

花样喷泉的PLC控制系统设计1. 引言花样喷泉是一种美丽而迷人的景观，它通过水流的喷射和变化展示出不同形态和音乐舞动。

这种喷泉的控制系统设计至关重要，它需要准确地控制水流的强度、喷射的位置和喷射的时间。

PLC（可编程逻辑控制器）被广泛应用于花样喷泉的控制系统，其可靠性和灵活性使其成为首选的控制设备。

本文将重点介绍花样喷泉的PLC控制系统设计。

2. 控制系统架构花样喷泉的PLC控制系统主要包括传感器、PLC控制器、执行器和人机界面。

传感器用于感知环境的变化和花样喷泉的状态，如水流的压力、喷射位置的准确性等。

PLC控制器负责接收传感器的信号，并根据预设的程序进行逻辑判断和控制指令的输出。

执行器根据PLC控制器的指令，控制水流的强度和喷射位置。

人机界面用于与操作员进行交互和监控花样喷泉的状态。

3. PLC程序设计PLC程序设计是花样喷泉控制系统设计的核心部分。

程序的设计需要根据具体需求进行细致的规划和逻辑设计。

以下是一般的PLC程序设计步骤：3.1 确定输入输出点根据花样喷泉的需求，确定PLC控制器的输入输出点。

输入点可以是传感器输出的信号，如水流压力传感器的信号等。

输出点可以是执行器的控制信号，如控制喷射口的电磁阀信号等。

3.2 设计逻辑控制根据花样喷泉的控制逻辑，设计PLC程序的逻辑控制部分。

逻辑控制部分包括对输入信号的判断和对输出信号的控制。

例如，当水流压力超过一定阈值时，控制喷射口的电磁阀关闭，停止喷射。

3.3 编写程序代码根据逻辑控制的设计，使用PLC编程语言编写程序代码。

常用的PLC编程语言有Ladder Diagram、Structured Text等。

代码的编写需要考虑方便维护和扩展，以及程序的可读性。

3.4 测试和调试编写完成后，进行测试和调试。

通过模拟输入信号和监视输出信号，验证程序的正确性和稳定性。

如果有问题，及时进行调试和修改。

4. 人机界面设计人机界面的设计是为了方便操作员进行监控和控制。

课程名称:自动控制课程设计设计题目:花式喷泉的单片机控制院系:专业：年级：姓名：指导教师：西南交通大学峨眉校区2010年7 月22 日课程设计任务书专业姓名学号开题日期：2010年7 月14 日完成日期：2010年7 月22日题目花式喷泉的单片机控制一、设计的目的进一步掌握单片机控制系统的软件、硬件设计方法和步骤,提高思维逻辑判断能力,训练自我综合运用已学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术和开发工作，掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。

二、设计的内容及要求本课程设计以8051单片机为基础，通过控制程序，实现可选择、可输入的多种方式的单步、连续自动运行，以实现自动控制的目的.三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日基于MCS－51单片机的花式喷泉控制摘要：本设计是一种基于单片机的花式喷泉控制方案,通过单片机实现对喷泉喷水样式的的控制.本方案以单片机作为主控核心，通过编写合理的控制程序实现对多个电磁阀不同方案的顺序控制,从而达到控制喷水阀开关的目的，以此来控制不同喷泉样式的形成。

本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作和阅读等优点,通过更改控制程序，还可形成更多的喷泉样式。

该控制器实际应用效果较好，运行模式多。

与其他喷泉控制相比,具有体积小、价格低、低能耗等优点。

在能源比较匮乏的今天，这种控制装置具有重大的现实意义和深远的历史意义，它不仅能够改善人们的生活质量，还能为节约能源作出重大的贡献。

关键字：花式喷泉控制程序电磁阀低能耗单片机目录摘要—--——--—-—--——-——-——-----———---—-—-———————-——-——-—1第一章绪论-——---—---———-—-—-—-———---—--—-————-—-———-—--—-—--——————1●国内外研究状况及选题的意义—--——————-—---—--———---—————-—-—-—1●单片机的简介 --———--—-----—-—-—-————--————------——-----——-—-2⏹单片机发展概述----—--———-———-——---—---——-——----—-——-—--—-—-—-—-———--——-———-——-2⏹单片机的应用领域—---—-——---——-—--—---—-————----———---—-—-————---—-———------——3⏹MCS—51系列单片机简介—--—-————-—-—-—--—-----————--—---—--——————--—-—-——---4第二章喷泉控制设计任务及要求——---—--——-——-—--——————----—-——--——--—7●概述——-----——-——---———-——-—----—--—-—-—————-—------—-—-—-—--7●设计任务及要求:—-——--——-----——-—--——---—----—-—-—-—-————-——--—----—--———--——-——-—8第三章喷泉控制硬件设计-————-——-—---—-—--—-——-—-—--—-——-----——-—-——8●输入输出管理——-—-————-—---------——---——-—--——-——-——-—-————--8●硬件接线图--——-—---—-————---—————----—--———--———--—--——-—-——8●喷泉控制系统的控制流程图—--———---—-——-----------——-----—----8●操作指示———-----—--———--—---——-——-——-———--——-—----—--—————--9第四章喷泉控制程序设计—-—-—--—----——--—--——————-——-—-——-——-——-----10●主程序-—-———--—-———-——-———---—--————--—----———————----—--———-————-——---——---——-—--——--—11●方式1子程序—-——-—-——----——----——-----——---—--——--—---———-——--——-—-—-—----———-———-—-12●方式2子程序—-—--——————-——---—-—-----——--——--——-—-——---—-—————--——-———--——-———-—————12●方式3子程序--—------——--—--——-——-—-——-—--—-————————-——--——-——--————-----—-—-—--—-——13●方式4子程序—--------—-——--—--—-—-———-——-—-—-—-————-—-—----—-————-—-—--—---—-———-—--13●延时1S程序——----——-———-——-——-————--—-——-—-——--———-——--——---—-—————————-—---———————-14●延时2S程序——-——-—--—-—----—-—-—--——---——-———-——----—————-———-——-—-————-——-------—-—14第五章调试与模拟--—--——---——--——-——-—————-——-————————-———-—--—--— 15●编译结果——-—--—---—--—-—————————--—---—----—--—--———---——-- 15●仿真截图————-—-———-----——----—-—————————-—-———--——----——-—- 19第六章参考文献--——-—-———--———-—-——-—-—————--——-—--——--——--—-—---— 20第一章绪论随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多休闲广场、景区、居住小区和游乐场里，经常可以看到喷泉按一定的规律喷水或变化样式，若在夜晚配上各种彩色的灯光显示，更加迷人。

PLC的花样喷泉控制毕业设计完整版花样喷泉控制系统是一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的自动控制系统，用于控制喷泉的各种动态效果，如不同的喷泉形状和高度、喷水模式等。

它可以根据预先设定的程序自动控制喷泉的运行，使其能够展示出各种精彩的水景效果。

该毕业设计的目标是设计一个PLC控制系统，通过编程实现花样喷泉的控制。

系统主要由以下几个部分组成：1.水泵控制：通过控制PLC输出信号，控制水泵的启停，以达到喷泉的水流开启和关闭。

2.喷泉效果控制：设置不同的程序，通过控制PLC的输出信号，控制喷泉的喷水方式和喷水形状。

可以实现水柱喷射、水帘喷射、水花散射等多种效果，以及实现不同喷水高度的控制。

3.灯光控制：通过控制PLC的输出信号，控制喷泉周围的灯光的开启和关闭。

可以使用不同颜色的灯光以及灯光闪烁等功能，增加喷泉效果的可视性。

4.控制程序设计：通过PLC编程软件编写控制程序，实现不同效果的切换和同时运行。

控制程序应该能够根据设定的参数，按照一定的时间间隔和频率执行各个动作。

5.人机界面设计：设计一个用户友好的人机界面，用于设置不同的喷泉效果和参数。

可以使用触摸屏或者按键进行操作，方便用户进行控制和调整。

该毕业设计的实现过程如下：1.硬件组装：准备所需的各种硬件设备，包括水泵、喷嘴、灯光、PLC等。

将它们按照设计要求进行连接和安装。

2.PLC编程：使用PLC编程软件，根据设计要求，编写控制程序。

程序应该能够实现不同喷泉效果的切换和对喷泉的各种参数进行控制。

3.界面设计：设计一个人机界面，方便用户进行设置和操作。

界面应该直观易懂，能够清晰显示当前的喷泉效果和参数设置。

4.调试和测试：将硬件和软件进行调试和测试，确保系统能够正常工作并能够实现预期的效果。

5.优化和改进：根据实际的表现和用户反馈，对系统进行优化和改进。

可以增加新的喷泉效果，改善控制精度等。

总结：本毕业设计实现了一种基于PLC的花样喷泉控制系统，能够通过编程实现不同喷泉效果的控制。

花式喷泉的自动控制设计二、花式喷泉自动控制系统的设计1. 花式喷泉自动控制系统的功能要求花式喷泉自动控制系统主要需要实现以下功能：（1）实现多种水形态的变换，包括喷泉、跳动、旋转等；（2）根据音乐节奏进行水形态的变化，实现音乐与水形态的协调表现；（3）实现远程控制和监控，可以通过手机App或者网页实现对花式喷泉的控制和监控；（4）实现节能节水，具有智能化的节能节水控制功能。

2. 花式喷泉自动控制系统的硬件设计（1）传感器模块：设计传感器模块来感知水形态变化的参数，例如水的流速、水的高度、水的温度等。

传感器模块可以通过传感器网络实现多点数据采集。

（2）执行器模块：设计执行器模块来控制水泵、灯光、音响等设备，实现多种水形态的变化和音乐效果的表现。

（3）控制器模块：设计控制器模块来对传感器模块和执行器模块进行控制和协调，实现花式喷泉自动控制系统的整体控制。

3. 花式喷泉自动控制系统的软件设计（1）控制算法：设计控制算法来实现多种水形态的变化和音乐效果的表现。

控制算法可以根据预先设定的水形态和音乐模式来实现对水泵、灯光、音响等设备的控制。

（2）远程控制界面：设计远程控制界面来实现对花式喷泉的远程控制和监控。

远程控制界面可以实现对花式喷泉控制参数的调整和对花式喷泉运行状态的监控。

（3）节能节水算法：设计节能节水算法来实现智能化的节能节水控制功能。

节能节水算法可以根据实时的气象数据和用水数据来实现对水泵的控制和对喷泉水量的调整。

三、花式喷泉自动控制系统的关键技术1. 多种水形态的变化技术：通过对水泵、灯光、喷头等设备的控制，实现多种水形态的变化，例如喷泉、跳动、旋转等。

2. 音乐节奏的水形态变化技术：通过分析音乐的节奏和音乐的节拍，实现音乐与水形态的协调表现，例如音乐快速时水的喷射也会加快。

3. 传感器网络技术：通过传感器网络实现多点数据采集，可以更加全面地感知花式喷泉的运行状态，例如水的流速、水的高度、水的温度等。