喷泉岛系统是一个融合水质监测、声音交互、音乐播放与方位控制的互动装置项目。乙方负责代码编写(单片机及网页或小程序),最终实现网页或小程序下发指令、单片机做出反应并控制相应电机;甲方负责模型搭建,提供 3D 打印喷泉岛模型及 4 个螺旋桨、水泵等器件的组装。
氧含量监测方面,喷泉岛两侧安放两个测氧仪,分别对两侧的溶解氧浓度进行监测,实时数据显示在手机上,语音操控界面、呐喊界面和音乐界面都要显示。在呐喊模式和音乐模式里,一次呐喊或唱一首歌(一个按住说话,一个点击录音)从开始到结束的溶解氧变化会被计算出来并显示在屏幕上。
声音转化为喷泉大小方面,用户在网页点击呐喊模式后即可对着手机说话或呐喊,喷泉根据声音大小喷射不同高度。手机端在呐喊模式下实时显示声音分贝随时间的变化曲线,以及喷泉岛所处位置溶解氧浓度随时间的变化曲线。需要注意的是,呐喊或唱歌时喷泉方位不动,语音控制方位与呐喊音乐两个模式是分开的。
音乐模式方面,用户点击音乐模式后可选择曲库中的曲目在手机扬声器播放,进入歌词页面显示歌词,点击开始歌唱即播放音乐,音乐结束时自动结束并计算初末溶解氧浓度差;唱歌过程中喷泉大小同样根据人声分贝控制。
方位控制方面,用户通过语音指令(如向左、向前)控制喷泉岛移动,系统通过控制水泵四个方向的喷口或四个方向螺旋桨的启闭实现移动;移动过程中实时检测与岸边或障碍物的距离并调整状态,防止搁浅或碰撞。交付内容包括单片机程序、网页或小程序端、通信协议、联调记录与部署文档。
溶解氧变化量的计算需要在呐喊或唱歌过程开始时建立基线值,过程结束后再取一次读数并计算差值,同时显示过程曲线。为了避免单次读数噪声带来误差,固件端会对测氧仪数据做适当的平滑处理,并在界面上标注起止时刻。
避障与防搁浅依赖距离检测的可靠性。水面环境存在晃动与反射干扰,因此测距数据需要滤波并设置合理的判断窗口,同时在控制逻辑中对异常读数做剔除。这部分的参数需要在实际水域调试时反复整定。
