青岛理工大学毕业设计（论文）

第5章 系统总体设计

5.1 音乐喷泉组成

5.1.1 音乐喷泉水池设计

音乐喷泉喷头分三组，外圈7个喷头，内圈5个喷头，中心为1个中心喷头，外绕7个小喷头，需要10个水泵供水。灯组分三圈，外圈Leda 1~7（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫），内圈为Led 8（白色）、Led 9（黄色）、Led 10（红色），

中心为Led 0（白色），周围Ledb 1~7（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）。 效果如图5.1、图5.2、图5.3所示。

红橙紫白蓝绿青水泵0黄水泵0向8个喷头供水，中心白色喷头水柱最高，同时向周围7个喷头平均分配水流表示水泵表示喷头，颜色表示灯，灯位于喷头上，未画出表示管道

图5.1 中心喷头及灯组

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水泵9表示灯，最上面小圆白灯，中圆黄灯，大圆红灯（喷头位于灯上，未画出）水流分配装置，平均分配水流

图5.2 内圈喷头及灯组

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水泵1水泵2红橙水泵7水流分配装置，平均分配水流紫水泵3黄水泵8蓝水泵6绿青水泵4水泵5图5.3 外圈喷头及灯组

完成效果：

（1）白天时，光控开关断开

a 控制者按下启动按钮SB0内置播放器先启动；

b 规定一段时间后外置播放器启动，广场开始播放音乐，同时水泵0和水泵8启动，所连接的喷头开始喷水；外圈水泵1~7有序的启动停止间隔3s，一直循环，形成与音乐曲调一致的喷水效果。

c 外置播放器启动时，水泵9会启动，水泵9由变频器控制。声音低于中等音响时，在PLC的控制下，水泵9处于低速转动，内圈5个喷头喷出H高度的水柱。超过中等音效时，水泵9中速转动，喷出2H高度的水柱。在声音超过

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较大音响条件下，变频器控制水泵高速转动，喷出3H高度的水柱。这样就呈现出5个喷头随着音乐声响的大小，不断改变水柱的高度，达到喷泉随音乐跳动的效果。

d 按下停止按钮SB1，所有内外设备停止运转。 （2）夜晚时，光控开关闭合

a 按下启动按钮SB0，内置播放器先启动，同时外圈喷头下Leda 1~7灯亮，中心喷头下Led 0（白灯)亮。

b 规定2s后外置播放器启动，广场开始播放音乐，同时水泵0和水泵8启动，所连接的喷头开始喷水；外圈水泵1~7有序的启动停止，中心喷头下Ledb 1~7 有序启动停止，时间为3s，形成于音乐曲调一致效果，同时在各色灯光映衬下，喷泉更加美丽。

c 内圈的喷水效果与白天一样，灯光效果是：低于中等音响时，内圈喷头下白灯（Led 8）亮，音乐声音超过中等音响时，白灯（Led组8）和黄灯（Led组9）亮，声音超过较大音效时，白灯（Led组8）、黄灯(Led组9)红灯（Led组10）都亮。达到灯光随着音乐的声响从低音——中音——高音而呈现出白——白加黄——白加黄加红的效果。

d 按下停止按钮，所有内外设停止工作。

5.2 控制系统组成

硬件系统主要由PLC、A/D转换模块、变频器、水泵、灯等组成。通过PLC对外部音频信号的采集、转换来控制变频器和接触器的动作。从而控制系统完成控制要求，实现喷泉对音乐的实时体现。

音乐喷泉控制系统组成如图5.4所示。

KM0KM0KM1KM1……水泵水泵00和水泵和水泵88水水泵泵11……外部音响电脑播放器KM7KM7水水泵泵77水水泵泵99A/DPLC变频变频器器KMKM…………KMKM喷泉灯光

图5.4 控制系统组成框图

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