音乐喷泉设计

音乐喷泉设计（精选12篇）

音乐喷泉设计 篇1

一、系统原理

系统实现MP3的基本功能, 通过MP3模块播放音乐, 通过AD转换把音乐的模拟量转换成数字量。电机的转动具有很大惯性, 因此只需要把PWM波的频率变得很高, 则相当于一个积分电路, 调节占空比就相当于调节模拟电压量, 从而很容易的控制电机的转速和LED的亮度[1]。

二、硬件设计

硬件系统有单片机最小系统、MP3模块, 三极管驱动电路、功放模块和电机以及LED灯等模块组成。

2.1单片机接口技术。本系统通过查单片机手册等, 对各种单片机进行性能以及价格进行比较, 采用STC12C2052AD单片机作为微处理器, 此单片机结构简单、速度快、电压宽、自带AD转换以及PWM功能等功能。

2.2MP3模块接口技术。本模块采用JQ6500芯片, 通过简单的串口指令既可以完成MP3的控制, 无需繁琐的底层操作, 使用方便可靠, 技术成熟[2]。

2.3电机驱动。使用TIP41NPN三极管, 此三极管极限电压高、过载电流大。符合驱动小型电机的需求, 通过单片机输出的PWM波控制TIP41NPN三极管的饱和以及截止。从而很容易的控制电机的转速以及LED灯的亮度。

三、软件设计

程序采用C51语言设计, 单片机C51语言是由C语言继承而来。和C语言不同之处是, C51语言运行在单片机上, 而C语言则运行在普通的桌面平台。C51语言具有C语言结构清晰和可移植性等优点, 便于书写。同时具有汇编语言的硬件操作能力。

综合以上, 本次程序设计采用模块化设计结构, 以使程序易于修改、调试以及升级。本程序通过串口指令对MP3模块进行控制, 然后通过单片机自带的AD把模拟量转换成数字量。通过内部处理后, 以实参的形式植入PWM波形函数, 从而很轻松的使电机转速变化跟上音乐声音高低的变化

3.1AD数据读取设计。通过对STC12C2052AD单片机的寄存器数据手册对各个寄存器进行相应的配置, 使音乐的模拟量可以直接变成单片机能够识别和处理的数字量。

3.2PWM波产生方法。STC12C2052AD单片机具有自带的PWM功能, 只需要进行相应的寄存器配置, 则可以输出想要的占空比PWM波形。所以在程序的编写以及调试变得非常简单。

3.3看门狗设计。在由单片机构成的小型音乐喷泉控制器系统中, 单片机工作常常会受到外界的干扰, 如音乐声音突然变高, 从而是喇叭以及电机和LED灯的功率变高, 从而拉低系统的电压, 造成程序的跑飞, 而陷入死循环, 程序的正常运行被打断, 由于单片机无法正常工作, 会使整个系统发生错误。因此看门的狗设计具有重要的意义。如果程序跑飞或者死机将不能正常喂狗, 从而单片机自动复位, 从新开始工作[3]。

四、结论以及实现结果

随着人们生活水平不断的提高, 音乐喷泉以独特的魅力愈来愈成为休闲娱乐中的一项重要的产品, 小型音乐喷泉非常设计家庭应用, 具有很高的实际和应用的价值。

为了验证设计方法的正确性, 笔者通过实验室制作一个简单的小型音乐喷泉控制器, 通过多次以及长时间的测试, 本设计满足预期的效果。而且由于单片机还有很多资源没有利用, 可以很方便扩展功能。实现效果图如上图所示。

摘要：本文详细地介绍了笔者通过单片机最小系统、MP3模块、电机等组成一个小型音乐水柱装置。采用MP3模块播放音乐, 然后通过AD转换把声音模拟量转变成数字量, 在通过数字量去控制输出PWM波形的占空比, 再把PWM通过大功率三极管提高功率, 从而控制电机以及LED灯。

关键词：音乐喷泉控制器,单片机,MP3模块

参考文献

[1]余佳宾, 阳泳, 赵龙飞, 孟阳.基于STC12C2052AD单片机的音乐喷泉控制[J].电子制作, 2014 (18) .

[2]江世明, 黄同成.单片机原理及应用[M].中国铁道出版社.

[3]张一斌, 余建坤.单片机原理课程设计[M].中南大学出版社.

音乐喷泉设计 篇2

教材分析：

本课我所用的教材是人民音乐出版社出版的小学音乐教材第四册第七课《小小音乐家》第一课时《音乐小屋》。旋律以三度下行的音程起句，构成起伏的旋律，和着舒展的节奏，给人一种柔和的感受。描绘了“叮咚”作响的玩具小屋给人们的快乐，抒发了热爱音乐的孩子们的愉快心情。《单簧管波尔卡》是一首以波兰民间音乐为素材创作的器乐曲，这首经波兰作曲家、单簧管演奏家普罗修斯卡改编成的器乐曲一直受到人们的普遍欢迎。后来，乐曲又被改编成各种器乐独奏曲和合奏曲。

本课教学重点：

学生能有感情地演唱歌曲，并积极主动地参与各种音乐活动。

本课的教学难点：

1.解决歌曲中附点音符的应用。

2.歌曲中的休止符和最后一句音准、时值的把握。

3.与他人的合作、协调能力等。

说教学方法：

为了全面准确的落实本课的教学目标，教学时我针对儿童好新、好奇、思维活跃，集中注意持久性较差，但容易对有趣、富有童趣的事物产生兴趣等特点，遵循直观性、启发性原则和循序渐进由浅入深的原则，利用多媒体教学手段，充分发挥学生的主体作用，重点采用引导法、激励法、情境教学法等方法,利用其视听结合，声像一体，形象性强，信息量大等优点，为学生创设一个音乐小屋的环境。在这种环境中，让学生感受音乐的美。

本课的教学目标：

1.情感目标：使学生能够用轻快而甜美的声音表达快乐和高兴的心情，体验学习音乐的乐趣，感受师生之间、生生之间合作的愉快。

2.能力目标：使学生在轻松愉悦的学习气氛中能积极、主动地聆听、体验、想象、创造、表现音乐形象。

3.认知目标：使学生能准确地进行节奏练习。

说教学过程：

(一)组织教学

在组织教学这一环节中我采用谈话法，然后弹一段旋律给学生听，初步掌握孩子们对音乐的感受能力，从而拉近了我与学生间的距离。

(二)设计门铃声，引入欣赏

这个环节我主要是为突破歌曲难点做的铺垫，使学生在轻松愉悦的学习气氛中能积极、主动地聆听、体验、想象、创造、表现音乐形象。通过这一环节的设计，不仅使学生初步熟悉了歌曲中休止符的唱法，还初步感受了单簧管演奏出的欧洲舞蹈的风格，更好的调动了学生学习的积极性，自主性，为完成歌曲教学任务打下了基础。

(三)歌曲教学

在这一环节主要是让学生通过反复听来表达对歌曲情感体验，引导学生自主对歌曲的表现形式及情感内涵的把握，并在听、唱、演的过程中感受不同的角色形象。我主要分两大块来完成：一是学唱歌曲，二是歌曲处理。利用多媒体课件，给学生直观的画面，运用听唱法这种歌曲教唱的方法来完成歌曲学唱的。在歌曲处理这个环节我主要是引导学生改变歌曲的速度、运用不同的情绪的来演唱各个角色的，帮助学生进一步理解歌曲，使学生获得审美愉悦的体验。

(四)合作创编歌词

新课标提供自主、合作、探究的学习方式。在创编歌词这一环节中我充分渗透了这一教学理念。通

过生生合作和自主探究的方式来进行歌曲创编。这一学习方式不仅为学生创设了民主、宽松、自由的氛围，更激发了学生的创新思维，增强了自信心。通过合作创编歌词，学生的合作意识在群体中的协调能力得到了发展。

(五)课堂小结

这一环节我创设了小记者采访的情境，让生谈感受。最后整节课在《单簧管波尔卡》乐曲声中愉快的结束，希望孩子们回忆起这节课的时候心中满是开心与快乐!。

以上设计肯定还有一些不足之处，敬请各位专家老师提出宝贵意见。

谢谢大家!

《音乐小屋》反思

这节课基本达到了优化艺术课堂教学，培养学生的创新精神与实践能力的目标，但是在具体朝着目标努力的过程中还是存在着这样或那样的问题，下面就将这节课反思如下：

《音乐小屋》这首歌曲旋律活泼、轻快，特别适合低年级的孩子们来演唱，但是旋律在优美的同时，还存在着一定的难度，比如说：歌曲的后半部分不是规整的四乐句，这样，前面规整的四乐句结构和后面部规整的六乐句结合起来孩子们不太容易掌握，在这种情况下，我运用各种各样的方法让学生欣赏歌曲，孩子们在我的引导下一遍又一遍地在愉快的气氛中欣赏，不知不觉地就对歌曲有了兴趣和认识，课堂气氛特非常的融洽。

在解决歌曲重、难点的环节中，我运用多媒体来达到优化音乐课堂教学的效果，只有在优化的课堂教学中学生才会对音乐产生兴趣，孩子们一旦有了兴趣，最枯燥的、最难的音乐知识技能也是可以在愉快的气氛中被学生掌握的。我通过课件的形式将重点的旋律和节奏用游戏的方式展示给学生，孩子们在愉快的活动中学习知识，解决问题，这个环节收到了很好的成效。

在学习歌曲的环节中存在着一些问题，这也是我在这节课上面比较遗憾的地方。比如说，歌曲最难的两个地方其中一个是一字多音，另一个是小符点的节奏，由于这两个乐句有一定的难度，孩子们没有彻底地学会，这里应该让学生先粗略的学会全曲(多唱唱，听唱结合)，再重点学习两个难点乐句，然后再返回来唱好整首歌曲，而我却忽略了这一个环节，在学生唱会乐谱之后就学习了整首歌曲，在以后的课堂教学当中我也要注意这一点。

基于“创新教育的指导思想在于创设创新的氛围，营造愉快轻松的教学环境，挖掘教材内容，通过各种途径和手段，让学生在感受音乐之美的同时创造美。在想像的基础上动手、动脑、动肢体。激励其创新的精神、勇气和能力。”这个理念，在最后的拓展环节中，我设计了用自制的打击乐器为歌曲伴奏的活动，孩子们在课前自己动手制作了有创意的打击乐器，这样废旧物品得到了有效的利用，增强了孩子们的环保意识，并且在制作和使用的过程中，孩子们的创新精神和实践能力得到了不同程度的挖掘。在这一环节中课堂气氛走向了高潮，孩子们在快乐的气氛中进行音乐Party。而不足之处就是我的课堂组织教学的能力还是有一些偏弱，如果活动能够在欢乐的气氛中井然有序地进行那才是我所期待的最终效果。

最后一个比较遗憾的地方就是，孩子们的声音不是令人非常满意，原因可能是在课上没有花费很多的时间来进行发声的练习，其次，在平常的课堂教学中，也应特别注意塑造孩子们的声音。

总之，在这节课上，还有令人满意的地方也有不尽人意的地方，在今后的工作和生活中我会尽量地充实自己，不断地完善自己，在探索中不断地进步。

教学评析

本课教学以听觉为先，让学生在参与音乐活动的过程中，不知不觉得熟悉歌曲的旋律，为唱会、唱好歌曲做好充分的准备。运用弥漫音乐教学法，层层深入，让学生反复聆听歌曲，体现了较强的音乐弥漫性的特点，加深了学生对歌曲的理解与体验，激发了学生对学习音乐的兴趣。教学中不仅要促进学生实践能力，调动学生的听觉动力、思维动力，还要让学生在艺术实践中感受音乐，在艺术实践中找到情趣，在艺术实践中发展想象，在艺术实践中愉悦身心。

整堂课以学生为本，以审美为核心，以情感体验为主线，运用“听、想、唱、谈、演、创、奏”等多种艺术实践方式，把学生引入自主、轻松、愉快、和谐的文化氛围中，体现了循序渐进的教学原则。由熟悉旋律、聆听歌曲到完整演唱和创作表演，是按由浅入深的学习规律展开的，发展了学生的感官功能，提高了运用音乐艺术形式进行表达、交流的能力。

引人入胜的情景教学，为学生提供更为自由、广阔的想象和创造空间。教学中刘老师运用视觉体验法，利用课件直观的图像来表现出节奏的变化。将字母音符与树叶结合，请小朋友们唱会把叶子上面的音。大叶子上面的音要唱得长一些，小叶子上面的音要唱得短一些，来分别表现不同音符的时值，让孩子们感受到音乐学习的乐趣。。

音乐课堂教学的研究还有许多可以再深入探索的方面，我们尽可能地思考和实践一些更有效的、更简单的方法，帮学生学会歌曲，并能自觉自信的表达自己的情感，让他们在尽情的歌唱中，用音乐说话，用音乐交流，用音乐思考，用音乐激情。

《 音乐小屋》教学设计

教学目标：能用轻快而甜美的声音演唱歌曲《音乐小屋》，通过听、唱、做、演奏等，积极、热情、主动地参与音乐实践活动，体会音乐小屋里的无穷乐趣。

教学重点：有感情地演唱歌曲，并积极主动地参与各种音乐活动。

教学难点：1、两句歌词

1)“音乐小屋在欢迎你欢迎我”

2)“我们的快乐都在里边装”

2、培养学生的感受、想象及表现能力

教学准备：音乐课件、电子琴、打击乐器、小饰品

教学过程:

一、自我介绍

师：大家好，我是来自望哈校的音乐老师。我姓王，我的学生们都叫我“王老师”，那你们也可以叫我——。

生：王老师

师：今天就由我和大家来共同上一节快乐的音乐课，你们愿意吗?

生：愿意。

二、创设情境，导入新课

1、师：那我们首先来放松一下，唱一首幸福、快乐的歌吧!

聆听《假如幸福的话拍拍手吧》

生：和老师一起唱，边唱边拍手。

2、师：你们唱的可真棒，你们的歌声真好听，就连音乐小屋都被你们的歌声吸引了，并向你们发出了真诚的邀请，想请你们去做客，你们想去吗?

生：想。

师：好，那让我们现在就出发去音乐小屋吧!

(播放《郊游》伴奏，做律动)

3、师：瞧，那就是音乐小屋了。可是小屋却被那可恶的女巫施了咒语，只有听到正确的门铃声，解除咒语，才能进入小屋。大家有信心解开咒语吗?

生：有。

师：那我们就一起来想一想，音乐小屋的门铃声是什么样的。

生：——。(指导学生编出有高有低、有长有短的声音)

(学生想到一个，就来试一次，加上按门铃的动作)

“5 3︱5 3 0︱” “4 2︱4 2 0︱” “50 i0”

叮 咚 叮咚 叮 咚 叮咚 叮 咚

生：模唱

师：啊，这个铃声就是女巫设置的咒语，小屋的门开了，你们高兴吗?

生：——

师：我们一起来为我们的聪明才智鼓鼓掌。

4、师：听，音乐小屋在欢迎大家的到来呢!

聆听《音乐小屋》

5、师：音乐小屋真热情啊。它动听的歌声把老师吸引了，老师决定和它学习唱歌，你们想加入吗?

生：想。

师：好，那让我们认真听听音乐小屋和我们说了些什么?

6、再次聆听《音乐小屋》(出示歌词) 师跟唱，做动作。

师：音乐小屋是怎样大家的?

5 3︱53 0︱11 51︱3 0︱5 3︱53 0︱11 53︱2 0︱

叮 咚 叮咚 打开 小 门 叮 咚 叮咚 推开 小 窗

(1)请个别学生说一说 (提示学生要说完整)

(2)师按节奏说一遍，生说一遍。

(3)师唱一遍，生试唱一次。

师：从那句听出来音乐小屋在欢迎大家的?

33 13︱5 65︱4 5.4︱3 0︱

音乐小屋 在 欢迎你 欢 迎 我

(1) 找学生说出来

(2)生跟着是一起按节奏说

引导：音乐小屋很喜欢我们小朋友，所以第二个“欢”念得特别长。

(3) 生和师跟琴模唱

(4) 师：你觉得这时音乐小屋的心情怎么样?(开心的)

那你觉得它的表情应该是什么样的?(微笑的)

请你用动作、表情把它表现出来。

师：音乐小屋的里面装着什么啊?

生:快乐。

师：是的。音乐小屋把谁的快乐都装在里面啊?

生:我们的。

师：所以，“我”和“快”要唱的特别长，让别人都听清楚，是把“我们的” “快乐”都装进去。

76 51︱2 54 ︱3 23 ︱1 0︱

我 们的 快 乐都 在 里边 装

(1)生跟琴学唱此句。

(2)找个别生试唱。

7、师：你们喜不喜欢《音乐小屋》?那我们应该怎样唱才能表现出你们喜欢它的心情，用你们的声音告诉老师，好吗?

(启发学生演唱时要有情感，声音要轻快而富有弹性)

生齐唱

8、师：选择你喜欢的方式唱唱歌曲。

生：打电话，拍手，小组比赛，接龙等等。

三、拓展创造

1、师：音乐小屋里到底有哪些快乐呢?

聆听《两只老虎》《卖报歌》《蜗牛与黄鹂鸟》

2、师：小屋里的快乐还真不少!

那你们想在音乐小屋里做些什么呢?

生：跳舞、做游戏、唱歌、演奏乐器等等。

师：你们看谁从音乐小屋里走出来了?

生：机器猫∕哆来A梦

师：它从它的神奇的大口袋里变出了几样打击乐器呢!

(三角铁、手串铃、碰钟)

让我们来为音乐小屋伴奏吧!

(1)让生选择打击乐器

(2) 创编节奏

(3) 播放音乐，小组间练习

(4) 交流展示，互评

3、这么快乐、有趣的歌曲是谁创作的呢?创作曲调的是一位慈祥的老爷爷，他就是潘振声爷爷。(出示图片)

让我们来记住这位伟大的音乐家，潘振声，生跟读。

四、情感升华、小记者采访

1、师：我来请一位小记者来采访大家此时最想说的一句话。(话筒)

谁愿意来做小记者?

2、师:看着你采访，老师也想来做回大记者：你们快乐吗?

生：——

师：让我们一起演唱这首最快乐的歌曲《音乐小屋》来表达自己心中的快乐，结束今天的快乐旅程吧!

刘士玺 音乐与设计同行 篇3

刘士玺对自我风格的坚持以及对natsuko的用心经营，获得了很多时尚人士的喜爱，也得到了众多明星的青睐。黄晓明、杨坤等明星都对他的服装夸赞有加，牛萌萌、张伦硕更是与其共同推出合作系列并担任他大秀的特别嘉宾。另外，从他的服装中不难看出音乐也是他的不断追求，在《最美和声》中一首《假如》与他的设计才华一同惊艳了众人。

不敢说他是最有才华的设计师，也不敢说他是歌唱得最好的设计师，但若说将自己喜爱的不同领域高度统一，呈现出真实独到的自己，我想刘士玺当之无愧。

BM=BIZMOOE

L=刘士玺

BM：你是怎样开始成立自己的品牌的呢？

L：我自己喜欢时尚，喜欢另类的东西。2003年，刚刚从日本回来的时候，在街上很难找到自己喜欢的服装，就想，既然这样不如自己动手做吧，慢慢地自己的品牌就成立了。

BM：你认为设计师品牌集成店相比其他品牌专卖店有什么优势？

L：两者面对的人群不一样。设计师品牌面对的是喜欢跟别人不一样的东西的人，因此设计师集成店铺的优势正是提供一些在品牌专卖店比较少见的，甚至是买不到的独特、有个性的服饰。

BM：独立时尚设计师和普通消费者之间存在着巨大的鸿沟：设计师可以用新鲜富有创意的作品引来业内人士的喝彩，但国内的潜在客户会认为款式夸张而难以接受。你在设计中如何平衡创意与实穿性二者之间的关系？

L：在设计过程中，40%是想做什么就做什么，剩下的60%会迎合市场需求。但在设计走秀款的时候就不用考虑太多的市场因素了，可以追求自己比较喜欢的个性化的款式，在秀场上展现自己真正的风格。

BM：众多明星选择natsuko的衣服出席活动，韩国歌手黄致列也身穿你的设计拍摄《我是歌手》第四季海报，这无疑是一种高度认可，也一种有力的宣传。你认为是什么样的魅力让公众人物选择natsuko？

L：我自己很喜欢以黑色为主的暗黑风格和摇滚风格，在我看来做设计最主要的是要有跟别人不一样的东西，极具自己独特风格的东西，既独树一帜又能让别人眼前一亮。这种独属自己风格的服装被别人喜爱和认可，让我感到非常高兴和荣幸。

BM：除了设计师的身份，你的歌唱实力绝不亚于普通歌手，《最美和声》上的出色表现也印证了这一点。跨界形式多种多样，未来你是否会将设计与唱歌二者做一次完美结合？

L：无论是设计还是唱歌，这两者我都很享受。唱歌是我非常热爱的生活方式，也会在设计上带给我许多灵感。目前的时间和精力基本都在服装生意上，但也在不断寻找一种能将二者完美结合的形式，未来如果有机会肯定是要尝试的。

浅谈音乐喷泉方案优化设计 篇4

1 喷泉方案设计的准备工作

在喷泉方案设计的过程中, 有一条基本原则贯穿始终:结合城市的历史文化背景、经济发展状况、自然气候条件, 充分表现出喷泉景观的独特艺术魅力。

喷泉景观工程并不是独立存在的, 而是作为整体景观的一部分出现在出现在大型广场、公园、步行街、小区花园等场合。方案设计一定要依据建设方的整体要求, 重点考虑当地的环境因素、气候因素、使用场合和方式因素, 进行整体的构思, 设计出整套可行科学的实施方案, 城市整体效果服务。因此要把准备工作做精做细, 主要有以下几方面:

(1) 方案主题结合当地的文化特色。

每个城市都有自己的人文背景和民俗特色, 喷泉方案设计时一定要结合当地民俗特点, 挖掘当地历史背景, 紧扣当地文化内涵。结合音乐喷泉构成元素, 突出主题。首先, 灯光配色方案要符合地方特色。如在内蒙古地区要体现出草原文化, 用主题色选择绿色和蓝色分别呼应辽阔的草原和蔚蓝的天空;在延安地区就要展示红色文化, 用红色作为主题色。其次, 在水型搭配方面突出文化主题。在新疆玛纳斯红酒文化主题广场的音乐喷泉设计时, 为了体现红酒主题, 特别研制了红酒杯喷头, 布成从内到外5层红酒塔, 结合不用的灯光和角度照射, 使其远看像一个装满美酒的木酒桶, 近看像一个装满红酒的红酒杯。为当地主题公园的一个标志性水体, 获得了极大的成功。再次, 用音乐来呼应主题。喷泉是一个结合了视觉艺术和听觉艺术的综合体, 音乐也是有生命的, 或低吟, 或倾诉、或欢唱。当音乐与水融合在了一起, 共同表现出一个共同的主题。更容易抓住观众的眼睛, 引起思想上的共鸣。

(2) 了解喷泉景观周围的环境特点, 使喷泉景观与周围环境融为一体。

喷泉坐落的不同位置, 选择水型、灯光搭配, 音响配置都是不同的。在步行街、小区花园等场合, 尽量选择高度比较低, 水落点可控的造型, 例如水母、雪松、涌泉、蒲公英等等。有人水互动要求的工程必须要充分考虑水的压力因素, 防止由于水压过高和意外情况造成人身伤害危险。那些建设在河流胡泊中的喷泉景观, 由于与观众的距离较远时, 尽量选择一些粗壮、高大水型样式, 体现水的力量和气势。例如百米高喷、擎天巨柱等。了解当地的气候环境因素。中国复原辽阔, 环境差距特别大。北方多风的地区多选择一些抗风性比较好的水柱造型, 并适当加粗出水口径;而南方相对风较小的地区多选择一些水膜, 水幕电影方面的水型;针对水位稳定性比较好的地方可以选择雪松或者涌泉水型;水位变动大的地方选择跌水或者波浪脉动水型。

(3) 根据景观工程的总体要求, 制定切实可行的设计方案。

不同类型的喷泉对应不同的功能性。是把喷泉做成一个点缀环境的喷泉小品, 还是作为一台综合性的音乐喷泉演出盛宴;是全天候使用还是在主要用于夜间;在喷泉设计初期一定要有明确的意见。每一位喷泉设计师在收到设计任务后, 都会根据景观的总体风格, 结合考虑总体的投资额度, 提出初步的方案, 做出效果图和演示动画, 模拟喷泉施工完成后的具体情况, 给建设方提供直观的具体的印象, 然后再酌情调整, 最终定稿。喷泉工程实践中有种说法是“大投入大制作, 小投入凑合做, 不投入没法做”, 这就是说对于喷泉工程的方案确定, 一定要看菜做饭, 切实可行。

(4) 充分了解自身喷泉设备的特点。

有句话叫“没有金刚钻, 别揽瓷器活”, 对本公司在喷泉工程设计施工中的优势和不足一定要有充分和客观的认识。在喷泉设备选择, 电气管路设计安装、水型选择和搭配方面、控制系统确定方面一定要充分和本公司的专业人士充分论证, 扬长避短。在遇到与建设方意见不一致的地方要做好解释工作。不能拍脑门硬上, 给后期工作埋下隐患。

2 喷泉方案设计中容易出现的问题

(1) 效果图和效果动画夸张成分太多, 脱离的实际。建设方在景观工程建设前的准备阶段, 对喷泉效果期望值非常高, 但是只停留在概念方面, 并没有太具体的形象。而销售人员为了更好的取悦建设方, 在效果图和效果动画的方案制作方面过分的夸张, 脱离了水和光的变化的物理规律, 造成工程建设完成后无法重现动画效果, 影响工程整体的进度, 也影响了公司信誉。

(2) 片面追求方案汇报效果而放弃表演效果。在喷泉实践当中, 我们经常遇到的情况是投资预算上封顶不能动, 为了喷泉方案做的漂亮, 就片面的增加水型组合数量, 增加喷头数量, 增加配套设备, 表面工作做的特别漂亮。但是为了保证正常的利润水平, 在一些不突出的地方减低配置水平, 增加利润点。比如把通过计算最合理的喷头口径为Φ20, 可是这样做的话明显超出预算, 于是就把口径缩小到Φ15, 进一步能减少水泵的功率、电缆型号、控制设备规格。这样尽管和谐了方案效果和预算投入问题, 但是却严重影响了喷泉的艺术表现力。

(3) 喷泉水型布局不合理, 数量虽多但效果不突出。这个问题在几乎在每个喷泉工程中都有体现。我在喷泉效果编程经常遇到一个困恼:表面用于表现艺术效果的设备很多, 可是具体使用的时候又总不够用。以河南南阳音乐喷泉为例, 圆形喷泉中心三米的园内集中了飞碟, 海鸥, 高射三种造型, 飞碟和海鸥都是摇摆的造型, 占的空间比较大, 高射水型对喷高的要求比较高。这三种水型两两干扰, 同时打开时形成一片水雾, 什么都看不出来, 更别提各自的艺术性了。在喷泉表演时, 只能有各自独立打开3种组合效果, 如果在方案设计时把这三个水型的位置合理安排就可能出现3种独立组合效果+3种两两组合效果+加全开效果共7种组合造型, 极大的丰富了表演元素, 提升艺术效果。

(4) 主题特色不突出, 缺乏与周围环境的整体配合。在景观总体规划的指导下, 根据安装现场周围环境进行详细的规划设计, 结合周围景观的特点、氛围、环境和人文因素的相互关系, 确立要营造的气氛, 根据特点提炼景观主题, 进一步确定主要的水型表演元素, 次要元素和背景元素。可以从水型高度、灯光亮度、颜色衬托等多种手段来突出主角, 弱化配角, 让整个喷泉看起来更加立体。

(5) 对喷泉配套行业的发展学习不够, 对新产品, 新工艺了解不多不透。喷泉行业是一个高速发展的行业, 但不是一个独立于社会发展之外的行业。在充分发掘自身潜力, 研发新产品的同时, 也要了解配套行业发展现状, 把一些新的产品、新的技术融合进来。提升喷泉行业整体水平, 注入新活力。

通过以上几个方面的规划、设计以及规划的实施, 我相信喷泉景观质量和艺术水准一定会上升到一个更高的水平, 降低工程投入。极大提升市民的休闲文化水平, 提高对内、对外的城市形象。

摘要：音乐喷泉作为一道靓丽的风景, 越来越多的出现在我们身边。丰富了市民的业余文化生活。喷泉方案做为喷泉工程的基础文件, 秉承总体建设理念和艺术效果要求, 指导后续的设计、施工工作, 决定了喷泉工程整体的质量水平, 也决定了工程项目的成败。本文分析喷泉设计方案准备工作和方案设计中存在的问题, 为喷泉方案优化设计指出方向, 以促进我国喷泉景观质量的提高, 减少资金投入。

关键词：方案设计,方案优化,主题,文化

参考文献

[1]余柏椿.城市设计感性原则与方法[M].中国城市出版社, 1997.

音乐喷泉设计 篇5

课时：第3课时

授课对象：三年级学生

设计者：

目标确定的依据：

1、课程标准相关要求

领域一：感受与鉴赏——音乐表现要素、音乐情绪与情感

内容标准：能够用打击乐器周处强弱、长短不同的音。体验音乐情绪，能够做出相应的体态反应。

领域二：表现——演唱、综合性艺术表演

内容标准：能够用自然的声音有表情的参与演唱。能够与他人合作进行歌舞表演。

2、教材分析 《春天举行音乐会》是一首欢快活泼的四二拍儿童歌曲，跳动的节奏，流畅的旋律是整首歌曲的最大亮点，它为我们塑造出了美丽多彩的春天的音乐形象。突出了音乐与大自然的联系，让学生感受大自然的美的同时，也感受了音乐的美。

3、学情分析

逐步培养三年级学生欣赏听辨不同情绪的音乐，能用语言作简单描述。能够体验并简述音乐情绪的变化。通过聆听中华民族民间音乐，知道一些有代表性的地区和民族的民歌、民间歌舞、民间器乐曲和戏曲、曲艺音乐等，了解其不同的风格。聆听世界各国民族民间音乐，感受一些国家和民族音乐的不同风格。 目标

1、在学习中领悟歌曲的意境，感受春天的美，能带着愉悦的心情唱歌;

2、体会有八分休止符乐句的节奏，能通过唱歌和伴奏准确表现出来;

3、用自然的声音有表情地演唱歌曲，并能用欢快、活泼的情绪表演歌曲。

评价任务

1、创设情境，激趣导入(检测目标1)

评价标准：感受大自然的美丽

2、为歌曲《春天举行音乐会》进行乐器伴奏(检测目标1)

评价标准：选择乐器得当，节奏正确。

3、表演歌曲(检测目标2和目标3)

评价标准：能够用自然的声音有表情的参与演唱。

学习重点：用自然的声音有表情地演唱歌曲，并能用欢快、活泼的情绪表演歌曲。学习难点：八分休止符

学习准备：钢琴、多媒体等。

学习过程:

一、师生问好：

用《春天在哪里》的音乐旋律

内容：(师)孩子们好呀孩子们好!(生)张老师好呀张老师好!(师)今天真高兴高兴呀哟!(生)今天真高兴高兴呀哟!

二、激趣导入：

孩子们今天高兴吗?张老师今天也很高兴，想知道老师今天为什么高兴吗?因为昨晚老师接到大自然的一个电话，邀请我今天去欣赏一场大自然的音乐会(板书：音乐会)。你们想去吗?(想)那我们一起悄悄地去听吧。

三、学习歌曲：

(一)完整聆听音乐

(放录音)要求学生静静的听，初次感受歌曲旋律，听完后提问：

刚才我们听的音乐会是谁举行的?(春天，补充完板书：春天举行)

(二)学习歌曲第一部分

1、这场音乐会有谁参加了?让我们再来欣赏春天的音乐会，相信你们一定会听出来的。(聆听音乐第一部分)(评价任务1)

2、春天举行的音乐会有谁参加了?(春雨、春风、春雷、春水、春笋)春雨、春风、春雷分别是怎么表演的?那春水是什么?

(板书)：春雨唱歌：嘀答 O滴答O

春风弹琴：沙沙 O沙沙O

春雷打鼓：轰隆 隆隆 隆—

春水鼓掌：哗啦 啦啦 啦—

引导学生在模拟大自然的声音中感悟休止符的时值。

3、老师欣赏到这么美妙的音乐会啊，我也想参加了，你们想吗?那老师唱歌，你们为老师伴奏好吗?(老师演唱，唱到模拟大自然声音的乐句时，学生拍掌伴奏。)

4、有的孩子刚才在为老师伴奏的时候也忍不住在唱了，那下面我们一起来试试吧，如果唱好了，那就有机会参加音乐会的表演了。(采用问答式的方式演唱，如：<师>春雨唱歌呀<生>嘀嗒嘀嗒)(评价任务2)

(三)学习歌曲第二部分。

1、音乐会的演员们悄悄地告诉我说他们已经单独表演了，下面他们要合奏一曲。孩子们想听听他们合奏吗?下面我们一起来听吧，听听这场音乐会的指挥是谁?(聆听歌曲第二部分)

谁是指挥?孩子们学学指挥。

2、我们再来听听音乐，看竹笋指挥演员们怎么表演的?(再次聆听第二部分音乐)

刚才我们又听了他们的合奏，老师呀想当当指挥，指挥你们唱唱刚才我们听的这部分歌曲。不过老师是要用琴声来指挥你们，我相信孩子们一定能听着老师的琴声来唱歌。(学生随音乐唱歌曲第二部分)

3、这一次老师要指挥你们分角色模拟他们的声音来唱，看谁学得更象。(学生分角色演唱)

(四)孩子们，听到老师的掌声心里高兴吗?春雨、春风、春雷表演后听到春水的掌声心里也会怎么样?要表达高兴的心情，唱歌的速度是稍快还是稍慢?好，那就让我们带着欢快的心情唱歌吧。(完整的演唱歌曲)

四、创作表演

1、孩子们，老师昨晚一接到大自然的电话呀，就把以前的打击乐器找了出来，准备也上台表演表演，谁愿意跟我一起来?不过得先考考你们，能回答我问题的孩子我就请他来。春雨用什么乐器?春风、春雷、春水分别用什么?(师生共同

表演)

2、小组合作表演(用自制打击乐器和身边的素材)

3、请一小组上台表演

4、全体分组合作表演(评价任务3)

五、拓展延伸

音乐《思乡曲》课堂教学设计 篇6

1、知识目标：通过欣赏《思乡曲》，了解曲作者马思聪；作品的曲式与风格——带再现的三部曲式。

2、情感目标：通过欣赏《思乡曲》，使学生从情感上愿意聆听，培养学生的思乡情和爱国情。

3、德育目标：通过音乐作品的学习，使学生在音乐审美实践活动中能正确地感受、体验、理解鉴赏音乐，提高其音乐审美能力。

教学重、难点

重点：通过聆听，感受、体验、理解音乐作品的内容及音乐情感上的变化。

难点：在聆听的基础上，引导学生参与音乐审美评价。

教学方法：引导、讨论等。

教具：多媒体。

教学过程

一、导入：

今天，老师带来了一首诗，诗的名字叫《乡愁》(屏幕显示)，下面请同学们朗读，然后说说这首诗表现了一种怎样的情感?学生反馈

师问：假如现在请你配乐诗朗诵，你会选择什么样的音乐呢?

生回答：思乡一般都是游子单独在外，感觉孤单时产生的一种情感。所以速度慢的、情绪忧伤的较合适。

今天老师准备了一首音乐，想请同学们配合一下，进行配乐诗朗诵。(推荐一名学生)

师总结：乡愁是绵延于游子心中永远的痛，更是诗人笔下历久不衰的主题。同样，音乐家马思聪借助小提琴特有的柔美，缠绵的音色特点，来表现他的思乡之情。

二、讲授新课

1、点出课题，介绍曲作者；先由一位学生根据课前查阅的资料向学生介绍，然后采用答记者问的形式来介绍马思聪，教师补充，这样充分发挥了学生自主学习的积极性。

2、简介作品：乐曲以内蒙民歌《城墙上跑马》为基本素材，具有浓郁的民间音乐风格，此曲采用带再现的复三部曲式写成，在写作手法上运用了我国民间音乐中常用的变奏手法，可谓中西结合、洋为中用的成功尝试。

3、完整欣赏马思聪的《思乡曲》，听后有何感受?音乐情绪怎样?学生反馈。

4、学唱内蒙民歌《城墙上跑马》知识拓展，通过练习评价总结等活动，深化情感体验，知识技能迁移。

5、播放全曲，提示学生展开丰富的想象，在你的脑海中会出现怎样的画面?主题出现时可进行随唱。小组讨论、交流。然后自主回答。

6、分段欣赏：

前段音乐：每个乐句都呈上下翻动的波浪性线条而进行，旋律显得柔和、忧伤而带有怀念情绪。

乐曲中段：运用主题旋律进行了三次变奏，着重体现了主题的内在情调。第三次变奏是乐曲的高潮，音乐着重体现出开朗活跃和亲切的情绪。好似作者正陷入对家乡美好情景的甜蜜回忆中。

乐曲的第三部分是再现段。回忆般的主题旋律在独奏小提琴明亮、辽远的高音区，更显现出了深切、浪漫的幻想意境。此时，小提琴甜美的音色揭示出了音乐细腻的情感变化和色彩，并将乐曲中思念和幻想的内涵表现的淋漓尽致。

7、完整欣赏《思乡曲》，要求学生用手势(食指)表示第一变奏，用两个手指表示第二变奏，用三个手指表示第三变奏，学生专著的听，并做出相应的反映，最终通过对比。学生明确乐曲的曲式，(带再现的复三部曲式)

三、拓展。学生找出表现思乡的歌曲或诗句。进行演唱或朗诵。师生互动

基于arm的无线音乐喷泉的设计 篇7

1 设计方案及系统结构

以PC机为基础的中央控制部分、以ARM和蓝牙技术为基础的控制系统以及执行机构的部分构成了完整的控制系统体系。其中, 中央控制部分主要是由控制追和交换机这两部分构成, 通过在控制主机上进行自主开发的专门用于音乐喷泉控制的软件来对音乐信号以及信息进行初步的预处理, 从中提取出有效的音量和音调等方面的信号, 并通过以太网和蓝牙技术对系统进行数据的传输以及系统的控制和管理。而以ARM和蓝牙技术为基础的控制系统的具体任务则是通过和上位机进行数据的传达和分析, 并从得到的信息和数据中提取出有效的音量和音调的信息和信号, 通过这些数据对包括水泵、灯光强度及其他情况、电磁阀和摇摆电机等相关的设备的执行机构进行不同的组合和排列, 组合排列成不同的水型和灯光, 创造出不同的丰富的效果。执行系统则主要包括对水泵, 等过, 电磁阀, 喷头摇摆这四个方面的执行和控制, 其中, 水泵主要是通过音量的改变来改变水柱的高低, 灯光则是通过音调的变化来改变灯光的响应情况, 而电磁阀和喷头摇摆控制则都是对水型进行相应的控制和管理。

2 嵌入式控制系统的设计

2.1 嵌入式硬件接口设计

S3C2440微处理器作为一款以ARM92OT核为基础和核心的微处理器, 主要采用的是289脚FBGQ进行相应的封装, 其中主要由包括ARM和Nand flash存储器、SDRAM内存的接口电路、ARM与DM9000以太网接口电路以及与执行机构的接口的电路在内的这几部分构成主要的硬件接口。而Nand flash存储器和SDRAM内存这两则则是ARM核进行工作和运用的不可去缺少的外围电路, 由此, 该系统的建立中主要选择了三星公司生产的产品来作为外围线路的原材料。而以太网和蓝牙技术则主要作为和上位机进行数据通信和传达的主要渠道和方式,

必须选择具有高性能和较多通道的产品来作为原材料, 除此之外, 由于S3C2440本身还具有4路用于FWM输出的装置和功能, 因此, 为保证数据传达的高效性和不遗漏性, 我们将其也作为水泵系统的控制信号之一。

2.2 嵌入式操作系统及驱动程序设计

之所以选择Linux, 是由于其具有源码开放性高, 内核稳定性和高效性兼顾, 可安装和操作的软件树木较多, 定制性高等良好特点。由此, 该系统最终选择将Linux2.6内核的操作系作为最终的基于ARM的无线音乐喷泉设计的操作平台, 在此平台上设计和开发相关能够满足和达到控制执行机构的要求和需要的程序。除了以在主机上建立良好的交叉编译环境为基础外, 还要通过源代码的编写, 配置文件的相应改变, 驱动程序的调整, 内核的管理和变动, 应用程序的调试等操作最终确定和制作出完善的全面的控制程序, 并进向相应的控制。其中, 驱动程序是最为重要和基础的因素, 在驱动程序的基础上才能使内核和硬件设备完成通信, 所以驱动程序也可被当做是操作系统和应用程序为了完成控制硬件设备的目的和目标而必须通过的渠道, 所以, 在进行相应的程序编写和驱动程序的修改和调整的过程中, 必须加强对这一块的工作, 争取提高这一块工作的工作效率和工作质量。

3 通信协议的设计

基于ARM的无线音乐喷泉系统的设计中的控制系统则主要由以太网控制器和蓝牙设备技术来实现, 通过TCP/IP协议和蓝牙的功能来实现和上位机的通信和数据传达以及接收, 并且通过相应的IP设置的办法, 进行数据的辨别和分类, 将传输的数据主要分别为数据帧和命令帧这两大类, 其中的数据帧主要用于传达音乐信号机信息的特征量的大小及其变化, 并且通过这方面的数据来使得系统进行与之相对应的操作, 而命令帧则是在没有音乐信号是对无线喷泉进行控制的主要数据来源, 在上位机中首先设置一些具有可行性的确定水型的数据及信息, 然后通过命令帧的方式放送给无线音乐喷泉的控制系统, 基于ARM的无线音乐喷泉的控制系统就可以根据命令帧的相应内容和数据信息和具体的执行方进行信息的交换, 然后对统一的命令帧进行相应的操作, 实现预先设计好的水型。

4 结束语

由于我国人民的精神文化追求和需求的不断增加, 传统的音乐喷泉已经无法满足人们的观赏的需求, 对美化城市环境的作用也日益衰微, 为了克服传统喷泉的不足, 更好地满足人们对音乐喷泉的要求, 促进音乐喷泉能在城市中发挥更大的观赏和美化环境的作用, 本文通过理论学习和实践研究, 提出了这种基于ARM的无线音乐喷泉的设计和控制系统, 通过ARM处理器的强大性能和蓝牙在数据和信息传递方面的方便快捷性, 充分实现了数据的高速传达和高速处理, 提高了数据的安全性, 实时性, 可靠性和高效性。同时, 通过对音乐信息和新号德育处理技术, 客服了传统音乐喷泉智能识别和演奏某几首固定曲目的问题, 增加了其对音乐的识别能力, 扩大了音乐的类型和数量, 并且通过良好地控制系统, 确保该系统运行时性能的可靠和问题, 以及增强了控制的效果, 实现了经济和技术的良好结合, 降低了投资和成本, 提高了经济和社会效益。

摘要：在以三星公司的S3C2440微处理器为核心构造基本架构的基础上, 采用Linux操作系统作为基本操作平台, 利用蓝牙和arm技术, 构造基于arm的无线音乐喷泉的控制管理系统, 从而实现了对无线音乐喷泉控制系统的硬件及软件设计和开发, 在此基础上, 通过采油队音乐洗脑的预处理技术, 从中获得有关于声音的音量音调等信息, 通过arm技术和蓝牙技术来对音乐喷泉的喷水高度及喷水柱数量、灯光的变化和水型的变化等情况进行控制和管理。经理论和实践研究表明, 该系统能够实现全程的和及时的音控, 对乐曲的旋律变化, 节奏变化, 音频强弱及其变化实行自动准确识别, 并且有效地克服了传统的音乐喷泉只能识别几首固定曲目的问题和障碍。

关键词：无线音乐喷泉,ARM,蓝牙,音调识别

参考文献

[1]冯康, 时慧琨.语音信号基音检测的现状及展望[J].微机发展, 202, 14 (3) :95—98.

[2]张绮文, 谢建雄, 谢劲心.ARM常用模块与综合系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社, 2010.

音乐喷泉设计 篇8

随着人民生活水平的提高, 城市环境建设日益得到政府和人民的重视。喷泉作为一种观赏性较高的艺术水景, 不断地出现在城市广场、居民小区、公园、景区等场所。它不仅可以增加周围空气的湿度, 减少空气当中的尘埃, 降低空气温度, 更为人们生活增添了不少的生活情趣。音乐喷泉控制系统能自动且连续的根据音乐的音调改变其形态和灯光, 呈现丰富多彩的花型和灯光变化, 从而给予观赏者完美的视觉享受。由可编程序控制器PLC控制的音乐喷泉, 在软件和硬件上均可达到该控制系统的要求。

2、音乐喷泉控制系统控制要求

音乐喷泉控制系统的控制要求多种多样, 本控制系统是《高级维修电工专业技能训练》中的一个训练项目, 其控制系统构成及控制要求如下:该音乐喷泉控制系统由主喷头, 副喷头, 主激光灯B, 红色灯D, 绿色灯E构成。其控制要求:无音乐时, 所有喷头和灯可单独控制;当音乐为高音时, 接通高压泵, 同时B、D组灯亮;当音乐为低音时, 接通低压泵, 同时B、E组灯亮;当音乐为中音时, 接通中压泵, 同时B、D、E三组灯亮。

3、音乐喷泉控制系统解读

初看该控制系统的控制要求, 感觉其控制比较简单。当输入信号为高音时, 其输出高压泵、B、D灯;当输入信号为低音时, 输出低压泵、B、E灯;当输入信号为中音时, 输出中压泵、B、D、E灯。只需要单流程状态转移图就可实现。加入启动按钮, 该系统其I/O需要输入信号四个, 输出信号6个就可实现控制要求。但仔细看来, 其中还有一个控制要求:无音乐时, 所有喷头和灯可单独控制。也就是说该系统的所有输出信号均可手动控制, 那就要求输出的五个信号有相对应的五个输入信号来进行手动控制, 所以需在原有的I/O分配上加上五个输入信号, 共需输入信号10个, 输出信号6个。输入信号分别为启动按钮X0, 高中低音X2、X3、X4, 手动高中低压泵X10、X11、X12, 手动B、D、E灯X13、X14、X15;输出信号高中低压泵Y0、Y1、Y2, B、D、E组灯Y3、Y4、Y5。

4、PLC的选型

争于对以上控制要求分析及I/O需求, 我们可选用三菱FX2N系列的FX2N-32MR型号的PLC, FX2N是三菱公司具有代表性的小型PLC, 其体积只有FX2的50%, 运行频度更快, 是FX2的6倍, 其输入点和输出点均为16个, 可满足该控制系统的控制要求。

5、音乐喷泉控制系统程序设计

控制系统实现:争对于以上的本音乐喷泉控制系统的控制要求, 我们可以把该控制系统程序分成两个部分来完成。第一部分:手动控制部分, 即实现无输入信号时, 所有的喷头和灯可单独控制。第二部分:有输入信号 (高音、低音、中音) 时, 对应输出泵和灯。最后把这两部分程序通过整合, 完成整个控制系统。因此, 要完整本控制系统程序的编写可分三步骤来进行。

第一步:完成手动控制部分程序的编写。手动控制的意思是按下当前控制按钮时, 相应输出部分有输出, 松开按钮时, 对应输出部分无输出, 该部分程序相应比较简单, 对应输入信号输出相当的泵和灯。由于是手动控制, 所以在程序设计过程中无需加入自锁触点。如输入信号为手动高压泵X10时, 对应高压泵Y0有输出, 输入X11时, Y1输出即可, 当然也可以加上相应的电气保护触点。

第二步:完成自动控制部分程序的编写。自动控制部分即有输入信号 (高、中、低音) 时所需实现的控制。该控制部分的程序我们可通过单流程状态转移图来实现。初始状态通过特殊辅助继电器M8002驱动, 当输入信号为高音 (X2=1) 时, 状态S10激活, 高压泵Y0、B组灯Y3、D组灯Y4有输出, 当音乐为低音 (X4=1) 时, 状态S20激活, 低压泵Y1、B组灯Y3、E组灯Y5有输出, 当音乐为中音 (X4=1) 时, 状态S30激活, 中压泵Y2, 所有灯组Y3、Y4、Y5有输出。转移图结束前通过X2驱动返回S10状态, 也可以无条件转移至S0状态, 效果一样。其状态转移图如下:

通过状态转移图, 可以看出, 我们将各阶段输出更换为状态, 准备更换为初始状态, 就得到了状态转移图。状态转移图是状态编程法的重要工具。状态编程的一般思想为:将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态, 弄清各状态的工作内容 (状态的功能、转移条件和转移方向, 即状态的三要素) , 根据总的控制要求, 将各独立状态联系起来, 形成状态转移图, 进行绘制梯形图程序, 写出语句表。对照控制要求, 分配、确定状态器元件, 弄清每个被分配的状态器的功能。

第三步:将以上两部分程序进行整合。以上两部分程序整合在一起时, 可使用PLC功能指令中的程序流向控制条件跳步指令CJ (FNC00) 以及主程序结束指令FEND (FNC06) 。

两段程序在整合过程当中, 应当注意以下几点内容:

(1) 程序的跳转, 当X0=1时, 执行跳转指令, 程序跳转到标号P0指针所标位置, 被跳过部分程序不执行, 其输出保持原状态, 即执行自动控制部分程序;当X0=0时, 不执行跳转指令, 程序按原顺序执行, 即手动控制部分程序。在编程中需注意, 一个标号只允许出现一次, 标号范围是P0至P63, 否则程序会出错。手动控制部分程序结束, 需加主程序结束指令FEND。FEND指令表示主程序结束, 是一步指令, 无操作目标元件。当程序执行到FEND时, 进行输入处理、输出处理、监视定时器刷新等, 完成以后返回到0步。

(2) 系统在执行自动控制程序的过程当中, 如断开X0, 程序应从自动控制程序中止, 执行手动控制程序, 当前自动控制部分程序的所有输出应中止, 所以, 在程序跳转指令后面加区间复位指令[ZRST S10 S30], 目的是无论当前自动程序执行到哪一状态, 输入是高音还是低音, 其输出均复位置0。当然如不用区间复位令, 也可以在状态转移图每一状态输出时, 串联X0的常开触点, 断开X0时, 当前状态无输出, 一样可实现控制要求, 但相应的程序步数会有所增加。

(3) 正常情况下, 状态转移图初始状态均使用特殊辅助继电器M8002来驱动。M8002作为特殊辅助继电器具有其独特的功能, 是PLC从STOP到RUN切换时的初始脉冲。即PLC上电时激活初始状态S0。那么该程序在运行时, 如先让X0=1, 进入自动控制状态, 进行高、中、低音控制, 运行过程中, 将X0=0, 中止自动控制程序, 进行手动控制状态, 这一部分运行均是正常。之后再将X0=1, 进入自动控制状态时, 由于PLC一直是处于RUN状态, 没有经过STOP至RUN的切换, 使得M8002无法产生上电脉冲, 自动控制部分程序无法运行。所以, 我们需要在状态转移图部分初始状态的驱动并联上X0的常开触点, 这样, 当程序由手动切换至自动时, 由于X0=1, 状态流程图初始状态依然可以激活, 自动控制部分程序方可正常运行。

通过前面的分析、状态转移图以及梯形图, 我们可得到以下指令表程序:

6、结语

在这个音乐喷泉控制系统中, 由于控制要求中没有要求加停止功能, 但在实际工作中, 肯定是不适用的, 所以我们可根据实际需要, 加上停止按钮。在编程过程中, 增加输入点一个X1, 在状态转移图初始状态点S0输出。程序如下:

当然, 在喷泉控制系统中, 也有采用单片机控制的, 它以可控制硅作为功率开关元件, 由于可控硅承受过电流、过电压能力较差, 所以运行的稳定性、可靠性不高, 但采用PLC控制能很好的解决这一问题。同时通时状态转移图 (SFC) 的编程方法与传统编程方法相比较, 让编程者每次只考虑一个状态, 而不用考虑其他状态, 使得编程更加容易。另外, PLC的定时功能、计数功能、步进功能使得编程者对于程序的修改更加方便, 随时可根据实际需要对程序进行修改;PLC强大的自诊断功能, 能迅速方便的检查判断故障, 缩短维修周期, 也不需要大量的外围设备和连线, 因而大大缩短了施工和投产周期。

摘要：本音乐喷泉控制系统是《高级维修电工技能训练》中的一个训练项目, 也是高级维修电工职业资格考核项目之一, 论文从系统控制要求, I/O分配, 程序设计以及程序设计中的注意事项等方面做了详细阐述, 对教师的教学和学生的考工有一定的实践指导意义。同时相关的高级维修电工职业资格考核操作题也可以类似的编程思路和编程方法来实现。

关键词：音乐喷泉控制系统,控制要求,状态转移图 (SFC) ,程序设计

参考文献

[1]修电工专业技能训练.中国劳动社会保障出版社, 2004.

音乐喷泉设计 篇9

本次设计以AT89S52单片机作为智能系统的主控制单元,辅之以适当的软、 硬件模块设计完成以单片机为核心的音乐喷泉控制系统设计。喷泉水型随音乐的高低旋律发生变化,再辅以LED彩灯的亮灭,实现小型音乐喷泉的基本功能。主要完成了硬件设计和软件编程,硬件设计部分主要由单片机控制电路,水泵控制电路,LED彩灯控制电路,A/D转换程序, 音频功放电路等组成,软件编辑部分则通过语言编程和绘制流程图来实现预期的效果。

1我国音乐喷泉控制系统的发展

我国大型音乐喷泉设计技术越来越成熟,但是对小型的音乐喷泉研究较少。 小型音乐喷泉有观赏性低、协调性能差等缺点。小型音乐喷泉更适用于酒店大厅、 住宅区等场所。音乐喷泉可以美化环境、 愉悦身心,更是一个精美的艺术品,在整个音乐喷泉中其控制系统是关键,可以断定小型音乐喷泉控制系统的研发将带来巨大的社会和经济效益。目前,一般在公共场所的音乐喷泉只是单纯的将喷泉的高低与音乐简单配合,不能反应音乐的真正旋律,或是使用了复杂高成本的控制系统和复杂的外围电路,大多数只能在现场观看,无法移植到家庭当中去,所以本文设计出了一种基于单片机的音乐喷泉系统对上述提出的各种缺点进行优化。

音乐喷泉系统的工作过程是将音乐中提取到的音乐元素,例如音乐的快慢、 调式、音高、节奏、旋律的方向、强度等,并且对音乐的情感模式进行识别。然后将识别到的音乐情感模式与相同情感的照明灯、水型相匹配使它们表达出的情感一致。水型反应音乐的速度,音乐力度反应灯光变化的速度和水的高度,音区、音调、旋律、和声等控制水型与灯光。通过配置好水型、灯光情感等数据库参数的,用VC+ +的Open GL编程三维动画模拟显示, 并进一步编程,调整水型和灯光,最后将完整的音乐喷泉信息存储到数据库,然后发送到水泵,喷头,灯具,变频机,摇摆机等来控制。在这种方式下,音乐、灯光、水型完全整合,即为音乐喷泉系统

2音乐喷泉控制系统的原理

在本设计中系统采集音乐信号,根据音乐信号的强弱来控制水泵电机的转速以及LED彩灯的亮灭。耳机中的音频信号首先会经过运算放大器进行信号放大,再经过滤波后进行AD采样,转换成单片机可以处理的数字信号,然后送入AT89S52单片机进行处理,单片机根据这些数字音频信号来控制LED灯的亮灭和水泵抽水的高度。同时耳机中的音频信号经过功放后用扬声器播放,这样就可以很直观的感觉到音乐的节奏和水柱高度、LED等闪动直接的联系。系统的总体功能框图如图1所示。

其中框图中的音频信号是一种频率范围为20Hz ~ 20KHz的波形信号。低于20Hz的信号为亚音信号或者称为次音信号;高于20k Hz的信号称为超音频信号, 或称为超声波信号。音频有两个基本的参数:幅度和频率。电压的幅度表示声音的强弱,频率表示声音的音调,它是一种在时间和幅度上都是连续的模拟信号。

3模拟灯光控制电路的设计

为了渲染色彩增强节奏感设计LED彩灯电路,在本设计中,一共使用了四排的LED灯,第一排是1个灯,第二排是4个灯,第三排是8个,第四排是12个灯。 每排的灯都是一起点亮或熄灭,输入信号分别为P30,P01,P02和P03。用三极管8050放大提供足够的电流驱动。8050是非常常见的NPN型晶体三极管,在各种放大电路中经常使用它,应用范围很广,主要用于高频放大。模拟灯光控制电路图如图2所示。

由图可知看出当每排的输入信号为低时灯点亮,反之则熄灭。P30,P01, P02和P03分别来自单片机的P3.0, P0.1,P0.2和P0.3。每排灯的亮灭与音乐的音调有关。当音乐的音调很小是只有第一排灯亮,当最大时所有灯都亮。

4控制电路的设计

本次设计以AT89S52单片机作为智能系统的主控制单元,辅之以适当的软、 硬件模块设计完成以单片机为核心的音乐喷泉控制系统设计。喷泉水型随音乐的高低旋律发生变化,再辅以LED彩灯的亮灭,实现小型音乐喷泉的基本功能。本系统主要完成了硬件设计和软件编程,硬件设计部分主要由单片机控制电路,水泵控制电路,LED彩灯控制电路,A/D转换程序,音频功放电路等,软件编辑部分则通过语言编程和绘制流程图来实现预期的效果。通过焊接、组装、软硬件调试, 实现小型音乐喷泉的基本功能,具有成本低、体积小、水型变幻多样、实用性强、适合室内观赏。

另外AT98S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持两种软件可选择节电模式。在空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、 定时器/ 计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作被停止,直到下一个中断或者硬件复位为止。

中央监控部分的核心是单片机(AT89S52)系统,该系统也是音乐喷泉控制器的核心。A/D转换后的音频信号需要被送到单片机里进行处理。水泵,LED灯也是单片机根据处理结果进行控制的。

音乐喷泉设计 篇10

为了让人们从感官上体验到音乐喷泉的花形,随音乐节奏的变化,并随人的意愿将静态的水转变成动态的水,从而在形色上感受到水的动态之美,本课题针对酒店门口设计了小型“音乐喷泉”。如何实现在非自然状态下的动态水流,可通过对音乐喷泉造型系统设计和控制系统的软硬件设计来达到这个目的。

1 音乐喷泉造型系统设计

方案一:设置了10个万向直流喷头和1个扁嘴形喷头及4个旋转喷头,其喷头布置平面图如图1(a)所示的喷泉造型。本方案采用水泵直接安装在主管道中间(即扁嘴形喷头处)进行供水,这样供水的目的能保证水流迅速流至各个喷头,减小水流的损失,并且能让各个喷头所喷出的水柱几乎同步动作。该方案布置管道简单,水流损失较小,喷头布置形式较单一,随之花形变化也较单一,喷水池须采用矩形形式,在宽度方向上的抗风能力较弱,这样在喷水时,沿宽度方向水滴较易飞出池外。

方案二:设置了16个喷头,分内外两圈布置,在水池的中心还设置了一个花柱喷头,喷泉造型如图1(b)所示。本方案采用十字形供水方式,将水泵设置在喷池中央,同样是为了让水流迅速流至每个喷头,当然也可以采用在外圈或内圈安装水泵,用一短直管将内外两圈的水管连接起来,就可以向各个喷头供水了,但是这种方式使距离水泵较远的喷头的水柱高度变化会滞后于距离水泵较近的同性质的喷水高度变化,产生的滞后效应较十字形供水方式的滞后效应大,但本方案具有花形控制灵活,花形变化类型多,而且观赏效果好,可以从各个方向上都能够看到同样的花形,作为酒店门口的迎宾用的音乐喷泉是较佳的选择。

鉴于上述两种方案的分析比较,择优选择方案二作为本次设计的花形造型方案。由于喷泉设置在酒店门口,为了取得较好的视距效果。因此,喷泉所占据的空间位置,需根据人眼视域的生理特征以及周围的景物来确定,经查相关资料,由以下两个指标确定,即垂直视域和水平视域。当垂直视角在30°,水平视角在45°的范围内,有良好的视域。

2 控制系统的设计

2.1 控制系统的方案设计

音乐喷泉设计的关键在于其控制系统的设计,控制系统设计的优劣直接决定了喷泉的使用性能和设计成本,考虑这两个方面的因素,本设计拟定了以下二个控制方案供选择。

方案一:控制系统是由单片机、延迟放大电路、光电隔离电路及电磁阀和变频器组成,其控制结构形式如图2(a)所示。

该控制方案是通过对音乐信号的处理,将其转换成汇编程序存入单片机,使单片机唱歌,而且在改程序之中还加入其他控制语句。由控制原理图2(a)可以看出,单片机还需喷泉中的电磁阀和变频器的动作及灯光的变化,其中电磁阀对喷头控制思想是:预先根据设计的花形种类和变化方式,通过对电磁阀的开闭进行组合,编制不同的控制字制成表存入单片机,当单片机执行程序时,通过查表的方式去取不同的花形,以达到预想的花形变化,这样花形的变化就随音乐的节奏而变化。同样,单片机对变频器的控制也与之类似,只不过控制的编制是根据音乐的频率进行编制的,而且查表的方式也有所不同,因而变频器根据所接受的信号,输出不同的频率值,以控制水泵的转速,进而达到控制喷泉管路中的流量,就可以控制水柱的高度和花形大小了。灯光和音响是由同一个口经延迟放大电路后,使它们达到同步动作,而灯光之前须接一个固态继电器,以驱动灯具,并使之与单片机隔离。

方案二:控制系统是由可编程控制器(PLC)变频控制器和变频器构成,其控制结构形式如图2(b)所示。

音乐分两路输出,一路经功率放大器送到外部音响,另一路经可编程控制器(PLC)送至变频控制器,再经变频器控制水泵。由于变频控制器范围是5～50Hz,所以变频器就可以改变水泵的流量,从而改变喷泉的喷水效果。而图2(b)中所示的变频音乐喷泉控制器是专为使用一台变频调速器的高档彩色音乐喷泉工程配套设计制造的。使用本控制器能充分发挥变频调速的特点,它既可送入音乐信号形成音乐喷泉,也可在内存程序的指挥下做各种规律的运动,例如;缓慢上升,急速落下;急速上升,缓慢下降;在半空中跳跃等。

该控制器有三路电子开关,可直接驱动固态继电器,继而控制负载设备运行。其扩展功能可以使变频调速器控制的水型更具活力,当喷泉高度随音乐信号或程控信号增大而逐渐升高的同时,投入运行的水下灯和水型越来越多,喷泉则表现得越来越多彩和热烈;当喷泉高度随音乐信号或程控信号减弱而逐渐降低的同时,投入运行的水下灯和水型越来越少。这样,喷泉在音乐或程序的控制下,各色水下灯闪烁、变幻,各种水型起伏呼应,将为音乐喷泉增加观赏性和艺术的美感。

鉴于上述二个方案的分析比较,由于各具优缺点。方案一控制系统简单,软件程序编制灵活,花形和流量控制也很灵活,只要改变预置的花形表和速度控制表,无须改变程序就可达到不同设计效果,而且在考虑经济因素时可以撤去电磁阀,直接改变喷头下方的球阀来组合成不同的单一花形,音乐喷泉在运行时只在花形大小和高度上发生变化。而方案二与方案一比较起来,优点在于:放音效果好,能实现真人真唱,一直能唱出乐曲。但是方案二中是采用PLC进行逻辑编程控制,同时还增加了CD(或VCD,DVD)等功放设备和专门的变频控制器,使得成本较方案一高很多,适合于大型的音乐喷泉控制系统中,而且要将音乐信号转化为逻辑控制信号,这样使得信号在处理上也便得较为困难。因而,通过对比分析,并考虑到小型音乐喷泉的特点,本设计选方案一作为音乐喷泉的控制方案。

2.2 单片机型号选择

经查INTERL公司主要单片机微处理器系列MCS-48,MCS-51,RUPI-44,MCS-96等,考虑到本设计的特点,需要将程序预先写入程序存储器,只有选择具有可擦除功能的程序存储器,因此,本次设计选择MCS-51系列的8751芯片作为控制核心。

2.3 控制系统的软件设计

a)音乐选择

本系统选择以下两首歌曲:1)河北南皮民歌《茉莉花》;2)《兰花草》。

b)系统控制程序

程序:

扫键程序:

主程序:

花形子程序:

放音和流量控制程序:

中断子程序:

1/4拍基本延时时间子程序:

3 结论

喷泉不但是园林、城市街道广场和公共建筑等的装饰品之一,而且它的出现给人们带来了无限的欢乐,并由单一的喷泉逐步发展成种类繁多、造型优美、花形变化灵活的音乐喷泉,同时加上了灯光艺术,使喷泉更加华丽、更加引人注目,因此成为现代社会较为流行的一种观赏景观。音乐喷泉的开发研究具有很大的发展前景,目前国内外同行业的技术无不体现着高科技技术在娱乐业的的广泛应用。本文阐述的只是一些初步的研究与开发,如何提高音乐节拍与喷泉的同步,全面考虑音乐的要素的识别和提取、实现音乐与喷泉的完美结合应该说是一个艰巨的挑战。

摘要：在音乐喷泉控制系统设计中,对几种方案的比较,选择最优的造型方案和系统设计方案。通过单片机技术的运用实现乐曲播放和流量及花形控制;通过CAD软件的运用实现喷泉管道的造型。

关键词：音乐喷泉,单片机,控制系统,设计

参考文献

[1]毛培琳.喷泉设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1990.25-32.

[2]楼然苗,李光飞.51系列单片机设计实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.40-44.

[3]何俊雅.建筑给水排水设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1983.13-16.

[4]余姚市三力信电磁阀有限公司.电磁阀产品[EB/OL].ht-tp://www.sanlixin.com,2010-06-03.

[5]宜兴市陶都喷泉设备.喷泉设备[EB/OL].http://www.yxtd-pq.com/into.htm,2010-06-03.

[6]邓红,张越.单片机实验与应用设计教程[M].冶金工业出版社,2007.86-89.

在线音乐管理系统设计 篇11

【关键词】Struts 2；Java EE；在线音乐管理

1.研究目的

随着我国人民生活水品的不断提高，音乐已成为人们生活中不可缺少的重要部分，在我们生活的每个角落，都有它的陪伴。我国著名音乐家冼星海说过：“音乐是人生最大的快乐，音乐是生活中的一股清泉，音乐是陶冶性情的熔炉。”音乐对人的好处是不可估量的。音乐可以调剂紧张、单调的生活，使人们的神经得到放松，有益于健康。音乐可以给音乐可以给人听觉以愉悦，净化人的灵魂使人的神经得到一种高度的享受。音乐可以刺激脑部，活化脑细胞，适当的音乐刺激对脑部的活动有很大的帮助，甚至达到防止老化的功效。可以让身体放轻松，纾解压力，让人在一天的繁忙生活中得到精神的放松，在心情不好的时候得到心灵上的安慰，在快乐的时候得到更加的尽兴。

而在线音乐的诞生，无疑不是更好的帮助人们听到更多更广的音乐，我们可以分享好的音乐，让别人听到，同样，别人也可以把他的好的音乐分享给我们，网络的作用就是让资源共享，而这无不是证明此作用的依据。在线音乐可以让人听到最新的歌曲，我们可以对自己喜欢的歌曲进行管理，就好像是一台自己的音乐播放器，让我们更加容易的享受音乐。

2.用户需求

本软件主要使用Struts2框架技术实现在线音乐管理系统，系统功能主要有注册会员、上传歌曲、点播歌曲、管理我的歌曲等。

（1）点播歌曲。用户不用注册会员也可点播本系统中的歌曲。

（2）注册会员。用户需要注册会员后才能享受本系统的其他功能。

（3）下载歌曲。可下载自己所喜欢的歌曲到本地电脑中。

（4）上传歌曲。本系统会员，可将自己喜欢，但系统所没有的的歌曲上传到本系统。

（5）管理我的歌曲。会员登录后，可管理自己上传过的歌曲信息。

（6）后台管理。管理员可以方便的管理音乐信息和会员信息。

3.系统总体设计

3.1 系统功能结构

本系统完全由Java EE语言开发，在设计代码方面主要分为数据库和主机后台实现两部分。

数据库：本系统使用MySQL数据库，一共建立了7张表，分别为：管理员表、评论表、动态表、链接表、消息表、音乐表、用户表。

后台实现：后台实现了音乐的播放，音乐的上传，主页显示了该用户拥有的音乐列表，实现了用户间的消息发送，以及用户对音乐的评论，同时页面也有友情链接，可以连接到相关页面，页面还有动态显示，可显示用户的最新动态，比如某用户分享了某首喜爱的音乐等。

3.2 系统主要流程

该系统通过严谨的逻辑思维实现了在线音乐系统的设计。

在会员模块中，首先要判断是否是网站的会员。如果是普通的用户，那他们的权限是有限的，只能浏览以及歌曲的试听，但如果是会员，除了上述的功能还可以上传和下载歌曲，也可以管理自己上传的歌曲信息和消息。图1为会员模块的流程图。

图1 会员模块流程图

3.3 系统主要模块

（1）用户登录、注册功能模块；

（2）管理员管理功能模块；

（3）消息与评论功能模块；

（4）播放列表功能模块；

（5）音乐上传、下载、点播功能模块；

（6）音乐播放功能模块；

（7）数据库加密功能模块。

4.结论

本设计是使用Struts 2框架技术实现在线音乐的管理，系统功能主要有注册会员、上传歌曲、点播歌曲、管理我的歌曲等。用户不用注册也可以点播本系统的歌曲，方便简捷，而注册的用户在点播歌曲的基础上还会享受本系统的其他功能，本系统还有后台管理，管理员可以方便的管理音乐信息和会员信息。严格按照Java EE的四层标准进行开发设计，通过对网站有关音乐媒体发布事项的一番调查与分析，在用户对音乐需求的解析基础上，做到满足用户需求，给用户提供帮助，让用户享受到信息化时代的便捷。

经过这次论文的顺利完成，我深刻的体会到了理论与实际相结合的重要性，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，同时也提高了我的参考文献，寻找答案的水平。从整体方面来看，我在布局以及做系统中，也丰富了经验，使我自己的能力得到了锻炼，并且自己的意志力，耐力也得到了考验和进步，而我想，这也就是毕业论文给我们最大的帮助，让我们更清楚的认识自己，更明确的提升自己，更准确的肯定自己。

2012年12月11日-2013年1月11日在确定论文题目之后我逐步开始调研，在线音乐管理系统在我国的发展还不是很成熟，大多数人还是基于自己的CD，磁带等等，而对于互联网发展如此之快，音乐又是人们生活中不可或缺的东西，所以这个系统的研发是非常有必要的。接下来就是设计，以前在学校只是学到一些理论性的东西，这次的设计让我充分的把理论联系到了实际，在同学及老师的帮助下完成了设计的工作，再接下来就是重中之重，编写代码，由于学校的学习中基本没有很全面很透彻的去做一套系统，所以在这个期间是有点吃力的，我把他们分模块，每个模块的代码各个击破，通过老师和参考文献，把写好的每个模块拼凑在一起，直到2013年4月5日，这个整体才算是搭建完成。写论文是大学必须经历的一个阶段，也是毕业前一段宝贵的回忆，当我们看到自己的劳动成果的时候，心里就会有少许的骄傲和自豪，让我们明白，任何事情，如果你想去做好他，就得一步一步脚踏实地的去做，并且要有耐心，坚持，有困难就及时解决，这样我们都会是最棒的。在刚开始的时候，我们都觉得毕业论文是一项很困难的任务，但是经过长时间的努力，摸索，坚持，在老师和参考文献的帮助下，我还是成功按时的完成了毕业论文写作。

音乐喷泉设计 篇12

一、音乐喷泉和水幕电影系统简介

音乐喷泉是利用音乐的频率、振幅、节拍等元素来控制喷泉的花型变化、水柱高低、灯光亮暗的一种喷泉装置[4]。其原理是将声音信号转变成电信号, 再通过驱动装置驱动电磁阀和继电器, 实现对喷头水路的控制和水压大小的控制。在夜晚, 音乐喷泉再结合五彩缤纷的灯光效果使景色异常绚丽夺目, 形成一片迷人而又引人入胜的风景。

水幕电影产生于20世纪80年代, 早期出现在法国、日本等发达国家。由于采用多种光学效果, 使电影在水幕上播放时, 颜色更加夺目, 图像更加新鲜生动。当人物进入画面时, 好似腾空而降, 产生虚无飘渺的梦幻感觉, 令人心驰神往。目前, 水幕电影形式多样, 主要有水池平面、垂直平面、不规则垂直平面和360度环形立体等样式。

目前的设计中, 主要是独立的音乐喷泉设计或水幕电影设计。本文把音乐喷泉和水幕电影设计结合在一起, 使两者相得益彰, 优势互补, 使系统既有悦耳的音乐享受, 又有震撼的视觉冲击。

二、系统整体设计

以PLC为核心的音乐喷泉和水幕电影控制系统整体结构如图1所示。该系统主要包括检测部分、操作控制部分、指示报警部分、喷泉系控制系统部分和水幕电影控制部分。

检测部分主要实现对音乐元素的检测;操作面板主要实现系统的启动、停止、喷泉系统开关、水幕电影系统开关等输入命令的输入;报警部分实现对系统异常工作时的报警;指示灯显示系统工作的各种状态;喷泉系统直接由PLC系统进行控制, 主要是对压力泵、潜水泵、潜水彩灯的实时控制;水幕电影系统主要由PLC协调喷泉系统进行控制。

三、控制系统硬件部分设计

控制系统硬件部分设计可以采用继电器、单片机和PLC为核心。继电器控制系统成本高、控制的喷泉花样较单一且控制复杂;单片机控制系统成本较低、控制喷泉花样丰富且改进方便, 但易受电磁干扰以致工作不稳定, 且控制系统的设计较为复杂;PLC控制系统成本相对偏高, 但控制电路设计简单, 程序修改方便, 同时, PLC内部设置了大量抗干扰保护电路, 使其工作稳定性高。因此, 本系统将采用三菱PLC的FX2N系列进行设计, 设计中音乐喷泉的检测部分即采用变频器进行音乐信号的采集参考文献[5]中技术。水幕电影部分的控制主要包括PLC对水幕电影投影机、水幕喷泉等的控制和它们之间的通讯。音乐喷泉随着水幕电影音乐节奏变化主要是通过检测部分完成, 实现形式与普通音乐喷泉检测音乐信息类似。

(一) PLC输入输出 (I/O) 设计。

系统控制器硬件电路的设计主要是PLC外围电路的设计, 其关键部分为I/O分配表的设计。I/O分配表包含了在PLC控制过程中, PLC对输入信号的检测以及对输出设备潜水泵、彩灯等的控制。详细的PLC I/O分配表如表1和表2所示。表1和表2主要列出了音乐喷泉的详细I/O分配表, 除了列出的PLC I/O点外, 还必须分配模拟量输入单元与变频器连接, 实现对音乐信号的检测, 同时, 还必须分配输出口控制水幕电影投影机、水幕喷泉等设备。

(二) 音乐喷泉潜水泵和灯分布图。

音乐喷泉的潜水泵和灯分布如图2所示, 本设计喷泉采用中心圆台, 四周圆方型设计, 图中数字表明了表1所示潜水泵和灯的具体位置。一般情况下, 为了傍晚或晚上得到较好的灯光效果, 彩灯设计在潜水泵旁边底部。

四、软件部分的设计

(一) 程序流程图。

软件部分主要实现整个系统的运行和准确控制。图3为该系统的主程序流程图, 主要包括系统初始化程序、启动判断和工作模式的判断。系统主要有3种工作模式:音乐喷泉模式 (模式0) 、水幕电影模式 (模式1) 和联合模式 (模式2) 。其中音乐喷泉模式和水幕电影模式主要是为了单独测试或者单独开放时使用, 而音乐喷泉和水幕电影的联合工作模式是主要的工作模式, 可以得到音乐喷泉和水幕电影的双重应用优势和效果。

(二) 程序设计。

由于系统的工作过程有较严格的时间先后顺序, 因此程序设计可以采用状态转移图来实现, 利用状态转移图直观、编程容易等特点可以大大降低程序的设计难度和设计周期。系统在运行时, 可以进行参数的设置, 参数可以通过中断方式进行修改, 未修改时均采用默认参数。

五、结语

本文以可编程控制器 (PLC) 为核心, 对音乐喷泉和水幕电影控制系统进行了设计, 设计中一定程度上对传统的系统进行了改进, 特别是在三种工作模式的运用选择上。从改善现有音乐喷泉和水幕电影控制系统性能和成本方面分析, 该设计有一定的实用价值、市场推广价值和较大的经济价值。

参考文献

[1].赵永强, 刘帅, 范淑静, 马成玲.基于PLC控制的音乐喷泉系统[J].电子测试, 2011, 6:73～77

[2].潘礼庆.PLC在大型音乐喷泉实时控制系统中的设计与应用[J].工业控制计算机, 2009, 22 (6) :86～87

[3].林涛, 杨庆斌, 宁福军.PLC在音乐喷泉控制系统中的应用[J].青岛大学学报 (工程技术版) , 2008, 23 (4) :26～30

[4].蔡彬.可编程控制器在音乐灯光喷泉中的应用[J].农机化研究, 2005, 4:209～210