花式喷泉的单片机控制系统设计

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。

喷泉是极富生命力的人工景观，它将水体、灯光、音乐的变化与周围环境（建筑、园林）结合在一起，创造出各种变化多端、风格各异的艺术氛围，给人以无穷的视听享受。此外，音乐喷泉还具有空间层次的分隔、生活环境的美化以及空气的净化等作用[1]。

? 国内外研究状况及选题的意义

喷泉作为一项建筑艺术，在国内外均有较悠久的历史。而喷泉的构思及萌生则是本世纪30年代开始的，1930年，德国的OTTO PRZYSTAWIK(奥图．皮士特霍)首先提出了喷泉与相结合的设想，并设计成小型装置应用于酒店及商场，其后则逐步发展到大型化及多样化。GUNTER PRZYSTAWIK继承父业使喷泉更为多姿多采，并于l952年夏在西柏林工业展览会上进行展示，经纽约一摄影师将其引进应用于纽约无线电厅，从此，喷泉陆续在世界各地应用推广，目前，西方工业发达国家已有制造喷泉成套装置的专业工厂、如美国的WALTZING，MIDAS．加拿大的PEM，意大利的NeonALPina．日本的KAWAMURA 等公司[2]。

随着喷泉市场的需求越来越大，国内关于喷泉的研究与开发工作也蒸蒸日上。我国在80年代中期相继引进和自行设计建造了多座喷泉，为美化环境，活跃人民的文化生活起了良好的作用。据不完全统计，2006年整个喷泉行业年总产值也早已达到几十亿元以上。同时我国行政主管和技术监督部门、学术团体和出版界等，也为推动喷泉技术的发展做了不少工作：1989年出版的《给水排水设计手册》，第一次将“水景设计”以专章列入设计手册；1989年出版、1990年开始施行的《建筑给水排水设计规范》，第一次将“喷泉设计”以专节列入国家设计规范；1990年出版了第一本专门著作《喷泉设计》；1991年在中国土木工程学会建筑给水排水委员会和中国标准化协会建筑给水排水委员会的大力推动下，成立了第一届“全国喷泉研讨会”，有关喷泉的专门设计规程和术语标准等也公开发布执行[3]。

喷泉以其水柱绚丽多姿，水柱随着而跳动，给人以视觉和听觉的双重享受。大型的喷泉功能齐全，规模大，有很强的震撼力，适用于大型广场，对软硬件要求高，投资大。

随着人民生活水平的提高，对美化住宅小区以及别墅环境的要求越来越高，小型化喷泉成为一个发展方向。大型喷泉的科技含量高,设计和制造难度大。目前,我国的