智能飲水開題報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目智能飲水機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院電氣與信息工程學(xué)院專 業(yè)自動(dòng)化 班級(jí)學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名史雪如指導(dǎo)教師田巍開題日期2014年3月24日專心-專注-專業(yè)智能飲水機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 一、選題的背景與意義：（一）課題研究來(lái)源 在如今廣泛使用的飲水機(jī)具有價(jià)格低廉，制造簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但是隨著用戶長(zhǎng)時(shí)間使用，這些飲水機(jī)功能單一，能耗較大，長(zhǎng)時(shí)間飲用飲水機(jī)的水對(duì)健康不利等缺點(diǎn)逐漸暴露出來(lái)。因此隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對(duì)飲水機(jī)功能的要求不斷提高，因此飲水機(jī)的智能化已成為發(fā)展趨勢(shì)。智能飲水機(jī)的研究將是現(xiàn)在所迫切需要的，飲水機(jī)的智能控制部分將根據(jù)房

2、間環(huán)境及人員的情況作出相應(yīng)的狀態(tài)調(diào)整，使飲用水達(dá)到要求且不至于浪費(fèi)能源，具體是由模式設(shè)置、紅外檢測(cè)、水位監(jiān)測(cè)、溫度檢測(cè)、報(bào)警模塊等組成。（2） 課題研究的目的 智能飲水機(jī)的整個(gè)控制部分的各個(gè)模塊能夠根據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)的調(diào)整，例如模式設(shè)置模塊能夠根據(jù)溫度檢測(cè)模塊在達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)進(jìn)行斷電，防止飲用水被多次加熱形成“千滾水”對(duì)人體健康造成危害。而紅外檢測(cè)模塊根據(jù)紅外線的探測(cè)自動(dòng)房間是否有人活動(dòng)，如果有人將工作在加熱保溫狀態(tài)，如果沒人就工作在保溫狀態(tài)，這些將在很大程度上減少了電能資源的浪費(fèi)。水位和報(bào)警模塊在一定程度上減少了危害發(fā)生的可能性，是人們所不可或缺的一部分。（3） 課題研究的意義社會(huì)的進(jìn)步，

3、科技的發(fā)展，人們生活水平的提高等一系列原因使得人們?cè)诳旃?jié)奏的今天更注重生活質(zhì)量以及自身的身體健康，而智能飲水機(jī)就是在這樣的環(huán)境下得到了快速的發(fā)展及技術(shù)成熟。傳統(tǒng)的飲水機(jī)局限性表現(xiàn)：一、功能相對(duì)簡(jiǎn)單，不能根據(jù)所要溫度設(shè)置參數(shù)；二、能耗較大，在無(wú)人時(shí)也處于開機(jī)狀態(tài)無(wú)疑會(huì)造成大量的浪費(fèi)，在能源短缺的今天應(yīng)該急需得到解決。三、長(zhǎng)期使用飲水機(jī)中未燒開或反復(fù)加熱的水將對(duì)人體健康造成很多大的危害。由于自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得智能飲水機(jī)利用其各種智能模塊不僅可以節(jié)約電能能源，而且可以防止水被多次加熱危害人體健康。因此智能飲水機(jī)的出現(xiàn)不僅滿足人們生活需求，更是科學(xué)技術(shù)逐漸成熟的表現(xiàn)。二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

4、：（一）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 當(dāng)今社會(huì)，隨著科技的進(jìn)步，電子技術(shù)得到了飛速的發(fā)展與應(yīng)用，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有了很大的進(jìn)步，如今運(yùn)行速度快、在功能更加強(qiáng)大的基礎(chǔ)上更加便于使用攜帶也成了發(fā)展的方向。60 年代以來(lái)，在半導(dǎo)體器件和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，智能控制變的越來(lái)越簡(jiǎn)單，70年代單片機(jī)產(chǎn)生使世界進(jìn)入高智能，高效，以及高可靠性的電子時(shí)代。飲水機(jī)智能技術(shù)的研究也逐漸開始得到成熟，向智能化和科學(xué)化發(fā)展，功能多樣。 （二）國(guó)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無(wú)所不在。飲水機(jī)也不例外。 單片

5、機(jī)按其應(yīng)用范圍可分為通用型和專用型兩類。家用電器多采用專用型單片機(jī)，如日本NEC公司開發(fā)的7500系列和75X00系列4位單片機(jī)、美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的COP400系列4位單片機(jī)，以及日本松下公司的MN1400系列、美國(guó)Zilog公司的Z8系列以及富士通公司的MB88系列等專用型單片機(jī)。家用電器所采用的通用型單片機(jī)，主要是Intel公司的MCS系列產(chǎn)品。 目前飲水機(jī)基本上都采用單片機(jī)控制，但各廠家生產(chǎn)的飲水機(jī)單片機(jī)控制所達(dá)到的功能確各不相同。智能化，多功能必定是發(fā)展趨勢(shì)。飲水機(jī)現(xiàn)今主要還是按鍵控制，觸摸控制的的飲水機(jī)相對(duì)比較少。安吉爾立式飲水機(jī)A780L-XQN7就是觸摸飲水機(jī)其中之一。操作簡(jiǎn)單

6、、便捷，人性化的觸摸屏必將成為未來(lái)飲水機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)。 這部分內(nèi)容針對(duì)性不強(qiáng)，需要重新修改。要針對(duì)飲水機(jī)，可以寫結(jié)構(gòu)、器件、原理等方面的現(xiàn)狀。三、課題研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新課題研究?jī)?nèi)容：在掌握傳統(tǒng)飲水機(jī)的控制部分的基礎(chǔ)上，選用合適的單片機(jī)或者plc控制器以及自動(dòng)控制原理的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其能夠滿足人們?cè)谌粘Ｉ畹囊?，即由紅外線檢測(cè)裝置根據(jù)信號(hào)反饋檢測(cè)房間是否有人，當(dāng)有人存在時(shí)飲水機(jī)處于加熱并保溫狀態(tài)，而當(dāng)房間沒人時(shí)只是單純的進(jìn)行保溫狀態(tài)，利用模式設(shè)置的預(yù)設(shè)溫度由溫度設(shè)置模塊進(jìn)行溫度控制，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)就斷開電源不再對(duì)飲用水進(jìn)行加熱。水位檢測(cè)是當(dāng)飲水機(jī)里的水減少到預(yù)設(shè)水位時(shí)由報(bào)警裝置報(bào)警提醒及時(shí)增加水

7、量。整個(gè)控制系統(tǒng)整合起來(lái)就構(gòu)成了智能飲水機(jī)的大致結(jié)構(gòu)框架。課題要求搭建智能飲水機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路并繪制相關(guān)原理圖；根據(jù)所選控制器完成軟件流程圖的編制和軟件編程；進(jìn)行系統(tǒng)的仿真模擬；進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試與校正。課題創(chuàng)新： 本次設(shè)計(jì)應(yīng)用了紅外線探測(cè)裝置，由于人的體溫高于正常的家具裝置，因此可以用來(lái)檢測(cè)房間里是否有人進(jìn)而來(lái)調(diào)節(jié)飲水機(jī)是處于加熱保溫狀態(tài)還是僅僅處于保溫狀態(tài)，紅外線裝置是利用信號(hào)進(jìn)行傳遞，能夠快速方便的進(jìn)行飲水機(jī)功能的調(diào)節(jié)，靈敏度提高。同時(shí)模式設(shè)置裝置的增加使得飲水機(jī)的功能的更加強(qiáng)大，可選擇的機(jī)會(huì)更多。四、課題的研究方法： 為了使智能飲水機(jī)更好的服務(wù)人們，同時(shí)減少不必要的電能資源浪費(fèi)和保證水質(zhì)

8、安全，現(xiàn)在的智能化的飲水機(jī)將會(huì)得到更多人的青睞。因?yàn)殡S著社會(huì)進(jìn)步科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)飲水機(jī)的要求更高，更想擁有智能化，多選擇模式同時(shí)對(duì)人體健康的飲用水，自動(dòng)控制以及單片機(jī)或者plc控制器將能夠幫助人們實(shí)現(xiàn)這一功能要求。功能強(qiáng)大的飲水機(jī)控制部分包括模式設(shè)置模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)多模式選擇，滿足不同人不同環(huán)境的需求，而水位監(jiān)測(cè)和報(bào)警模塊能夠提前發(fā)出增加水量請(qǐng)求，不至于在用水時(shí)才發(fā)現(xiàn)沒水而造成的不必要的麻煩。溫度檢測(cè)裝置利用傳感器原理，其靈敏性較好，能夠快速準(zhǔn)確的檢測(cè)水溫，從而減少不必要的重復(fù)加熱。 此設(shè)計(jì)既能采用單片機(jī)又能采用plc作為控制器，但相對(duì)而言單片機(jī)雖然功能強(qiáng)大但電路圖的連接和電路圖各模塊的組

9、合較麻煩。搭建好的自動(dòng)控制裝置將能夠使飲水機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化，紅外線檢測(cè)能夠快速檢測(cè)房間環(huán)境及人員情況從而做出相應(yīng)的狀態(tài)調(diào)整，既能幫助人們節(jié)省時(shí)間，保證效率。課題要求搭建控制系統(tǒng)硬件電路圖以及相關(guān)的原理圖，根據(jù)所選控制器類型選擇相對(duì)應(yīng)的編程軟件進(jìn)行仿真和調(diào)試，使其能實(shí)現(xiàn)課題所要求達(dá)到的功能要求。五、研究計(jì)劃及預(yù)期成果：研究計(jì)劃：第2周：根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，查找資料第5周：完成開題報(bào)告，對(duì)智能飲水機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行概述第6周：從整體上掌握系統(tǒng)的組成及基本工作原理第7周：選用合適的控制器，掌握其基本原理第8周：完成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定及器件選型第9周：完成系統(tǒng)整體硬件電路設(shè)計(jì)第10周：完成系統(tǒng)流程圖的繪制

10、和軟件程序的編制第11周：選擇仿真軟件，進(jìn)行系統(tǒng)的仿真運(yùn)行第12周：進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試與校正第13周：繪制相關(guān)圖紙，寫出論文初稿第14周：完善論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯預(yù)期成果：溫度檢測(cè)根據(jù)傳感器檢測(cè)實(shí)時(shí)溫度，而根據(jù)模式設(shè)置裝置使飲水機(jī)在達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)進(jìn)行自動(dòng)斷電，紅外線檢測(cè)裝置能夠準(zhǔn)確判斷人員情況并作出相應(yīng)的狀態(tài)調(diào)整，水位檢測(cè)和報(bào)警裝置能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)和發(fā)出報(bào)警信號(hào)，各模塊相互共同正常作用實(shí)現(xiàn)飲水機(jī)現(xiàn)實(shí)的智能化。 6、 參考文獻(xiàn)： 1 張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用(第二版)M.北京：高等教育出版社，2010.5 2 秦春斌.plc基礎(chǔ)及應(yīng)用教程M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2010.10 3 胡壽松.自動(dòng)控制原理M.北京：科學(xué)出版社，2006.7 4 周杏鵬.傳感器與檢測(cè)技術(shù)M.北京：清華大學(xué)出版社，2010.9 5 Appleton，wIPLC reduces