基于单片机控制的音乐喷泉大学毕业手册.doc

毕业设计（论文）手册
（2015）届
题 目：基于单片机控制的音乐喷泉
专 业： 电气工程及其自动化
班 级： 电自动化1143
学 号： 31
姓 名： 王 嘉 旭
指导教师： 赵 蕊
职 称： 讲 师
成 绩： 优 秀

吉林工程技术师范学院教务处制
二Ｏ一四年 十一 月
15

毕业设计（论文）选题论证书

院（系）:电气工程学院 专业:电自动化 班级：1143 姓名：王嘉旭
指导教师姓名
赵蕊
专业技术职务
讲师
题目名称
基于单片机控制的音乐喷泉
是否新题
是
题目类型
设计 þ 论文 □
目的意义：
在音乐喷泉中，喷头的多姿造型和缤纷的水下灯光都收喷泉控制器的控制，因此此次设计一种简单便捷的小型单片机控制的音乐喷泉来模拟喷泉。

研究的主要内容：
设计一个基于单片机控制的音乐喷泉，确定方案，画出原理图和PCB版图，购买元器件完成产品制作，确定具体电路、制作、调试、作品验收。根据音乐的强弱对电机，水泵或阀门进行控制，以便控制喷泉水柱的高低，驱动喷头的个数根据情况自行确定

成果形式：
1．提交设计论文，A1图纸1张
2．提交英文参考资料（包括译文）
3. 提交设计实物

审核意见：

审核人： （签字） 院负责人： （签字）
2014年 11 月 18日

毕业设计（论文）任务书

题 目： 基于单片机控制的音乐喷泉
电气工程 系（分院） 电自动化 专业 1143 班
学 生 姓 名： 王嘉旭 学号： 31
指 导 教 师： 赵蕊 职称： 讲师
教 研 室 主 任： 高纯斌
系（分院）主任： 许建平

任务书下发日期： 2014年 12 月 26 日

吉林工程技术师范学院教务处制

一、 题目内容与要求
题目：
基于单片机控制的音乐喷泉
要求：
用单片机根据音乐的强弱对电机，水泵或阀门进行控制，以便控制喷泉水柱的高低。输入为音乐成正比的电压信号，输出为对水泵转速或阀门的控制量。选用单片机作为此次音乐喷泉控制系统设计的控制核心，实现单片放音，并控制多个电磁阀的开闭动作和水泵的动作，解决系统中信号的同步性问题

二、毕业设计（论文）的期限

自 2015年3月30日 至 2015年6月 10日

三、毕业设计（论文）进度计划
起止日期
工作内容
备注
第一周
明确课题任务，掌握文献检索方法，积极准备相关资料。

第二周
研读相关文献资料，巩固加深和进一步学习课题所涉及专业知识，撰写好开题报告。

第三周
继续收集和研读相关资料，为毕业论文做好准备。

第四~五周
归纳整理资料，形成自己的观点，完成论文的初稿。

第六~七周
修改好论文，定稿，并将论文正稿提交给老师评阅。

第八周
做好答辩准备，完成论文答辩。

四、参考文献
[1]周慈航.单片机程序应用设计[M].北京:航空航天大学出版社,1991.
[2]孙涵芳.MSC-51、96系列单片机原理及应用[M]. 北京:航空航天大学出版社,1992.
[3]黄胜军.微型计算机控制应用实例集[M]. 北京:清华大学出版社,1987.
[4]王建校.51系列单片机及C51程序设计[M].北京:科学出版社,2002.
[5]黄玉容.单片机开发系统的设计与实现[J].公安大学学报(自然科学版),2001,(06).
[6]黄迪明.软件技术基础[M].成都：高等教育出版社,电子科技大学出版社,2006.12.
[7]马忠.李月香.单片机内部资源的C语言编程[J].微计算应用，1997，（03).
[8]毛培林.李雷 《水景设计》 北京 中国林业出版社 1993.
[9]刘国荣 .《单片微型计算机技术》 北京 机械工业出版社 1997.
[10]霍孟友等 单片机原理与应用 北京 机械工业出版社 2005.
[11]高海生.单片机应用技术大全 成都 西南交通大学出版社 1996.
[12]王连涛.电子世界 北京 电子世界杂志社 2005年5期
[13]康华光.电子技术基础数学部分 北京 高等教育出版社 1998.
[14]林家瑞编译.电子工程师指南 武汉 华中工学出版社 1987.
[15] 毛培琳.喷泉设计[M].中国建筑工业出版社.1990
[16] 宜兴市陶都喷泉设备厂.喷泉设备［EB/OL］
[17] 余姚市三力新电磁阀有限公司.电磁阀产品［EB/OL］
[18] Ferenc Furesz etc Fundamentals of Hydraulic Power Transmission New York.1998
[19] Věnceslav F.Direct digital frequency synthesizers[M].USA:Wiley,1999.
[20] E.Horowitz,Pitman.Fundamentals of Data structures[M].1997.

指导教师（签字）：
毕业设计人（签字）：
说 明：
1、本任务书由指导教师负责填写，经分院（系）、教研室主任审定后，发给学生本人。
2、本任务书所列各项由指导教师详细填写，以便学生全面了解和正确执行。
3、学生接到本任务书后，应积极进行毕业设计（论文）的各项工作，与指导教师制定工作计划，并按规定时间完成。工作内容中间如有变动，要经过所属分院（系）主任和教研室主任同意。

本科生毕业设计（论文）开题报告

题 目_基于单片机控制的音乐喷泉_
院（系）__ _电气工程学院_ __
专 业_ _电气工程及其自动化_ _
班 级__ __电自动化1143
姓 名________王嘉旭__
指导教师___ ___赵 蕊_ __
开题时间___ 2015年4月3日_

吉林工程技术师范学院教务处制
一、 课题研究意义
音乐喷泉作为自然景观和人文景观相结合的产物，已经深受广大民众喜爱。所以，有关音乐啧泉的研究也就丰富了起来。
目前，我国的大型音乐喷泉技术己日趋成熟，但对小型音乐喷泉的研究较少。控制系统是喷泉工程的关键部分，其余部分和普通类型的喷泉基本上一致。音乐贡泉的控制系统可采用可编程序控制器PLC作为控制核心，也可采用工控机作控制核心。但是对于小型音乐喷泉最适合的应是单片机作为控制核心。适合于一般城市小广场和普通住宅小区的小型音乐喷泉，由于其控制要求简单，使用单片机完全可以满足要求，而且因其成本低则更易于普及，是未来音乐喷泉的发展趋势。

二、 研究方案
课题拟研究的主要内容、关键问题，研究的方法及手段。（写不下可加附页）

主要研究用单片机作为控制核心，设计出一种控制简单，成本较低且易于推广使用小型音乐喷泉的控制系统。
系统原理:是用单片机根据音乐的强弱对电机，水泵或阀门进行控制，以便控制喷泉水柱的高低。输入为音乐成正比的电压信号，输出为对水泵转速或阀门的控制量。
三、 设计（论文）课题评议
就课题的意义、研究的方法及手段、实验设计方案、研究的预期结果进行评议，并提出是否通过的建议

该题目符合电气工程及其自动化人才培养方案的要求，立题新颖，能够实现理论与实践的有机结合，具有一定的实际意义，根据预期可知，该毕业设计方案可行，并且工作量饱满，同意开题。

考核主持人签字：马述清
2015 年 4月13日
四、考核组成员
姓 名
职称、职务
专业
工作单位
许建平
教授
自动化
电气工程学院
崔雅嵩
实验师
电气工程及其自动化
电气工程学院
马述清
副教授
计算机
电气工程学院
赵蕊
讲师
自动化
电气工程学院

参加开题报告的总人数：4

毕业设计（论文）指导教师评阅意见
题 目
基于单片机控制的音乐喷泉
成 绩
优秀
系（分院）
电气工程学院
专业年级
11
学生姓名
王嘉旭
指

导

教

师

评

语
该同学学习态度认真，工作作风好，遵守纪律，能按指导教师要求按时独立完成各项工作，能很好的进行与专业相关的实践工作，通过调研活动积累经验，为毕业设计撰写提供良好的背景，达到提高理论与实际结合的目的。
该毕业设计目标明确，符合人才培养方案的要求，除广泛涉及本学科、本专业领域外，还能适当延伸与本课题相关的其他领域，方法手段运用得当，符合选题要求；收集的文献翔实可靠，资料具有一定的先进性、创新性，有力地支持了毕业设计的写作。
本设计反映了该生能够系统地运用相关学科的理论知识与技能解决实际问题的能力，具有良好的独立工作能力和创新精神，论文具有一定的深度、广度。
图纸整洁，适用规范准确，符合国家标准。论文思路清晰，内容正确，条理分明，语言简洁，文章结构严谨。
该生能够独立进行相关的计算工作，理论依据正确，数据处理方法及结果正确。并能独立操作相关的应用软件，并能运用计算机对论文相关内容进行很好的处理。
毕业设计结构严谨，条例分明，有创新意识，研究方法新颖，研究成果有独特见解。

指导教师签名：

2015年5月28号

注：优（90分以上）；良（80～89）；中（70～79）；及格（60～69）；不及格（60以下）

毕业设计（论文）指导教师评定成绩标准
评分项目
评价内涵与标准
分值
工作表现
1
学习态度
学习态度认真，工作作风好，遵守纪律，按指导教师要求按时独立完成各项工作（从日程安排表、考勤记录等方面进行评价）
7
2
科学实践、调研
结合本专业培养目标，较好地了解生产实践活动的基本过程、原理、方法，或进行科学实践、调研活动，积累实践经验，为毕业设计（论文）撰写提供良好的背景，达到提高理论与实际相结合的目的
8
3
题目
工作量
工作量饱满（从任务书要求、论文实际完成情况等方面进行评价）
10
能力水平
4
查阅文献资料
目标明确，范围合理，除广泛涉猎本学科、本专业领域外，还能适当延伸至与选题相关的其他领域，方法、手段运用得当，符合选题需要；收集的文献翔实可靠，能够比较全面地占有相关领域的资料，对设计（论文）的写作进行强有力的支撑（从文献的数量、种类、发表年代等方面进行评价）
6
5
综合运用知识能力
设计（论文）反映能学生比较系统地运用相关学科的理论知识与技能解决实际问题，培养良好的独立工作能力和创新精神，具有一定的深度、广度
7
6
初步的科学研究能力
能根据任务要求很快进入设计角色，充分利用现有的软、硬件条件，提出多种可供选择的设计方案，并从中确定最佳方案
5
7
计算能力
能够进行本专业要求的计算，理论依据正确，数据处理方法及结果正确。
5
8
外文运用能力
根据选题需要，阅读、翻译一定量的本专业外文文献资料，有外文参考文献。（从外文摘要水平、外文参考文献等方面进行评价）
7
9
计算机应用能力
独立操作使用软件，运用计算机进行计算、编程、录入、排版并使用CAD绘图
5
设计
、
论
文
质量
10
绘图质量
原则上要求采用计算机绘制图表，图面整洁，规范准确，符合国家标准，图表精确，视图布局合理，尺寸标注完整，符合规范标准。图纸按规范进行折叠
10
11
设计说明书或论文撰写水平
要求项目齐全（项目来源、依据、任务书、目录、正文、图表、图纸、参考文献等），写出各不少于400字的中、外文摘要，设计说明书或论文思路清晰，内容正确，条理分明，语言简洁，文章结构严谨，字数不少于10000字
20
12
设计说明书或论文规范化程度
符合科学论文写作的基本要求，论文中的技术用语和计量单位、格式、图表、数据、各种资料的运用及引用准确规范
5
13
设计（论文）效果
设计（论文）有创新意识，研究方法新颖，研究成果有改进或有独特见解（从实际价值、创新点等方面进行评价）
5
注：如属论文且无设计图纸则将第11项的得分加到第12项中
毕业设计（论文）评阅人评阅意见
题 目
基于单片机控制的音乐喷泉
分院（系）
电气工程学院
专 业
电气工程及其自动化
学生姓名
王嘉旭
班 级
电自1143.
评价
项目
评价内涵与标准
评价等级
A
B
C
选 题
质 量
选题符合本专业人才培养目标和本专业教学大纲对知识和能力的要求，围绕本学科（专业）选择有实用价值，可对所学知识和能力进行综合训练的题目；工作量饱满。
√

能力
水平
能将所学的知识和技能应用于毕业设计（论文）中；能理论联系实际，运用科学的研究方法，对实际工程问题进行分析、设计（实验）；能独立检索文献资料，并恰当运用；能阅读、翻译一定量的本专业外文文献资料；能正确上机使用现有软件或根据题目要求编程上机。
√

设计
质量
毕业设计（论文）项目齐全，撰写300-500字中文摘要，全文字数达到要求标准；内容正确、条理清晰、语言流畅、结构严谨；毕业设计（论文）的格式、图纸、实验数据及各种标准资料的运用和引用符合本学科（专业）国家标准规定。
√

是否同意答辩
þ同意答辩 □修改后答辩 □不同意答辩
评阅人
签名

评阅人
职称
讲师
评阅时间
2015年5月27~28日
注：1.参照评价项目内涵与标准，A为合格、B为基本合格、C为不合格；2.有1个C，需修改后答辩，有1个以上C不同意答辩。
毕业设计（论文）答辩记录
题 目
基于单片机控制的音乐喷泉
系（分院）
电气工程学院
专业年级
11
学生姓名
王嘉旭
答辩小组组成
组长：马述清
成员：许建平，赵蕊
秘书：崔雅嵩
提问及学生答辩情况：

问题1：为何选择C51单片机

回答情况： 正确 ü 基本正确 不正确

问题2：经过单片机处理后出来的是模拟量还是数字量

ü
回答情况： 正确 ü 基本正确 不正确

问题3：水泵出水的高度由什么决定

回答情况： 正确 ü 基本正确 不正确

问题4：稳压电路的作用

回答情况： 正确 ü 基本正确 不正确

问题5：音量的大小对于水泵的出水高度是否有影响

回答情况： 正确 ü 基本正确 不正确

记录人签名：崔雅嵩

2015年6 月2 日
毕业设计（论文）答辩小组评语及综合成绩
评 语：

该生答辩时能够简明和正确的阐述设计的主要内容，思路清晰，思维敏捷，方方案正确，回答问题有理论根据，基本概念清楚，对主要问题回答准确深入，有很好的语言表达能力。论文条理清晰，格式正确，图纸绘制符合标准。

答辩得分： 90分×0.3=27
指导教师给分： 92分×0.7=64.4
总分：91.4

综合成绩（等级）：优秀

答辩小组组长签名：马述清

2015年 6 月2日

系（分院）答辩委员会主席签名：

2015年 6 月2日

注：优（90分以上）；良（80～89）；中（70～79）；及格（60～69）；不及格（60以下）

毕业设计（论文）答辩成绩评定标准
成 绩
评定内容和依据
90－100分
答辩时，能够简明和正确的阐述设计（论文）的主要内容，思
路清晰，思维敏捷，方案（论点）正确，回答问题有理论根据，
基本概念清楚，对主要问题回答准确深入，有很好的语言表
达能力。
具有良好的礼貌和仪容仪表。
80－89分
答辩时，能够简明和正确的阐述设计（论文）的主要内容，思
路清晰，方案（论点）基本正确，能准确回答主要问题，有较
好的语言表达能力。
具有良好的礼貌和仪容仪表。
70－79分
答辩时，能够简明的阐述设计（论文）的主要内容，对主要问
题的回答基本正确，或经教师启发后正确地回答，但缺乏深入
的分析。
比较注重礼貌和仪容仪表。
60－69分
答辩时，能够阐述设计（论文）的主要内容，主要问题能回答
出，或经答辩教师启发答出，回答问题较为肤浅。
注意礼貌和仪容仪表。
60分以下
答辩时，不能正确阐述设计（论文）的主要内容，基本概念不
清楚或有重大错误，经答辩教师启发，回答仍有错误或回答不
出来。

附录:

毕业设计论文任务书等材料打印说明

毕业设计论文手册（工科专业16K）统一为16K纸型，其第10页（毕业设计（论文）指导教师评定成绩标准）打在第9页（毕业设计（论文）指导教师评阅意见）背面，第14页（毕业设计（论文）答辩成绩评定标准）打在第13页（毕业设计（论文）答辩小组评语及综合成绩）背面。所有以上这些均装订成一册同论文放在同一档案袋中。

毕业设计（论文）答辩记录
题 目
基于单片机控制的音乐喷泉
系（分院）
电气工程学院
专业年级
11
学生姓名
王嘉旭
答辩小组组成
组长：方健
成员： 唐耀武，雷霞，高纯斌，叶天迟，刘晓梅，冯璐
秘书：王彬
提问及学生答辩情况：

问题1：为什么要检测水温

回答情况： 正确 ü 基本正确 不正确

问题2：水泵喷水最高达多少

回答情况： 正确 ü 基本正确 不正确

问题3：延迟电路的作用

回答情况： 正确 ü 基本正确 不正确

问题4：控制水泵是否有驱动？

回答情况： 正确 ü 基本正确 不正确

问题5：泵需要多大电压

回答情况： 正确 ü 基本正确 不正确

记录人签名：

2015年 6月3日
毕业设计（论文）答辩小组评语及综合成绩
评 语：

该生能在规定时间内熟练、扼要地陈述论文的主要内容，回答问题时反映敏捷，思路清晰，表达准确。答辩小组经过充分讨论，根据该生论文质量和答辩中的表现，同意评定论文为优秀。

答辩得分： 92分×0.3=27.6
指导教师给分： 94分×0.7=65.8
总分：93.4

综合成绩（等级）：优秀

答辩小组组长签名：

2015年6月3日

系（分院）答辩委员会主席签名：

2015年6月3日

注：优（90分以上）；良（80～89）；中（70～79）；及格（60～69）；不及格（60以下）目 录

1 总 论 1
1.1 项目概况 1
1.2 建设单位概况 3
1.3 项目提出的理由与过程 3
1.4 可行性研究报告编制依据 4
1.5 可行性研究报告编制原则 4
1.6 可行性研究范围 5
1.7 结论与建议 6
2 项目建设背景和必要性 9
2.1 项目区基本状况 9
2.2 项目背景 11
2.3 项目建设的必要性 11
3 市场分析 14
3.1 物流园区的发展概况 14
3.2 市场供求现状 16
3.3 目标市场定位 17
3.4 市场竞争力分析  17
4 项目选址和建设条件 19
4.1 选址原则 19
4.2 项目选址 19
4.3 场址所在位置现状 19
4.4 建设条件 20
5 主要功能和建设规模 22
5.1 主要功能 22
5.2 建设规模及内容 26
6 工程建设方案 27
6.1 设计依据 27
6.2 物流空间布局的要求 27
6.3 空间布局原则 28
6.4 总体布局 29
6.5 工程建设方案 30
6.6 给水工程 33
6.7 排水工程 35
6.8 电力工程 38
6.9 供热工程 46
6.10 电讯工程 47
7 工艺技术和设备方案 51
7.1 物流技术方案 51
7.2 制冷工艺技术方案 67
8 节能方案分析 73
8.1 节能依据 73
8.2 能耗指标分析 73
8.3 主要耗能指标计算 74
8.4 节能措施和节能效果分析 76
9　环境影响评价 83
9.1 设计依据 83
9.2 环境影响评价应坚持的原则 83
9.3　项目位置环境现状 84
9.4　项目建设与运营对环境的影响 84
9.5　项目建设期环境保护措施 84
9.6 项目运行期环境保护措施 86
10 安全与消防 87
10.1　安全措施 87
10.2　消防 88
11 组织机构和人力资源配置 92
11.1 施工组织机构 92
11.2 基建项目部的主要职责 92
11.3 运营管理 93
11.4 人员来源、要求及培训 94
12 工程进度安排 96
12.1 建设工期 96
12.2 工程实施进度安排 96
13 投资估算与资金筹措 98
13.1 投资估算 98
投资估算包括建设项目的全部工程，主要内容有：主体建筑工程、道路硬化工程、绿化工程、其他费用及基本预备费。 98
13.2 资金筹措 99
14 财务评价 102
14.1 评价依据及方法 102
14.2 基础数据与参数选取 102
14.3 营业收入及总成本费用估算 103
14.4 利润总额估算 105
14.5 盈亏平衡分析 105
14.6 财务评价 106
15 综合效益评价 107
16 招投标管理 108
16.1 编制依据 108
16.2 招标原则 108
16.3 招标方案 109
16.4 评标要点 110
17 结论及建议 111
17.1 结论 111
17.2 建议 112