智能飲水開題報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目智能飲水機控制系統(tǒng)設(shè)計學 院電氣與信息工程學院專 業(yè)自動化 班級學 號學生姓名史雪如指導(dǎo)教師田巍開題日期2014年3月24日專心-專注-專業(yè)智能飲水機控制系統(tǒng)設(shè)計開題報告 一、選題的背景與意義：（一）課題研究來源 在如今廣泛使用的飲水機具有價格低廉，制造簡便等優(yōu)點，但是隨著用戶長時間使用，這些飲水機功能單一，能耗較大，長時間飲用飲水機的水對健康不利等缺點逐漸暴露出來。因此隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對飲水機功能的要求不斷提高，因此飲水機的智能化已成為發(fā)展趨勢。智能飲水機的研究將是現(xiàn)在所迫切需要的，飲水機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，使飲用水達到要求且不至于浪費能源，具體是由模式設(shè)置、紅外檢測、水位監(jiān)測、溫度檢測、報警模塊等組成。（2） 課題研究的目的 智能飲水機的整個控制部分的各個模塊能夠根據(jù)實際情況作出相應(yīng)的調(diào)整，例如模式設(shè)置模塊能夠根據(jù)溫度檢測模塊在達到預(yù)設(shè)溫度時進行斷電，防止飲用水被多次加熱形成“千滾水”對人體健康造成危害。而紅外檢測模塊根據(jù)紅外線的探測自動房間是否有人活動，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。水位和報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的進步，

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在快節(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)的飲水機局限性表現(xiàn)：一、功能相對簡單，不能根據(jù)所要溫度設(shè)置參數(shù)；二、能耗較大，在無人時也處于開機狀態(tài)無疑會造成大量的浪費，在能源短缺的今天應(yīng)該急需得到解決。三、長期使用飲水機中未燒開或反復(fù)加熱的水將對人體健康造成很多大的危害。由于自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展使得智能飲水機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。因此智能飲水機的出現(xiàn)不僅滿足人們生活需求，更是科學技術(shù)逐漸成熟的表現(xiàn)。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

4、：（一）國內(nèi)研究現(xiàn)狀 當今社會，隨著科技的進步，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)計也有了很大的進步，如今運行速度快、在功能更加強大的基礎(chǔ)上更加便于使用攜帶也成了發(fā)展的方向。60 年代以來，在半導(dǎo)體器件和計算機技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，智能控制變的越來越簡單，70年代單片機產(chǎn)生使世界進入高智能，高效，以及高可靠性的電子時代。飲水機智能技術(shù)的研究也逐漸開始得到成熟，向智能化和科學化發(fā)展，功能多樣。 （二）國外研究現(xiàn)狀 國外研究可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。飲水機也不例外。 單片

5、機按其應(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，如日本NEC公司開發(fā)的7500系列和75X00系列4位單片機、美國國家半導(dǎo)體公司的COP400系列4位單片機，以及日本松下公司的MN1400系列、美國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。家用電器所采用的通用型單片機，主要是Intel公司的MCS系列產(chǎn)品。 目前飲水機基本上都采用單片機控制，但各廠家生產(chǎn)的飲水機單片機控制所達到的功能確各不相同。智能化，多功能必定是發(fā)展趨勢。飲水機現(xiàn)今主要還是按鍵控制，觸摸控制的的飲水機相對比較少。安吉爾立式飲水機A780L-XQN7就是觸摸飲水機其中之一。操作簡單

6、、便捷，人性化的觸摸屏必將成為未來飲水機發(fā)展的趨勢。 這部分內(nèi)容針對性不強，需要重新修改。要針對飲水機，可以寫結(jié)構(gòu)、器件、原理等方面的現(xiàn)狀。三、課題研究內(nèi)容及創(chuàng)新課題研究內(nèi)容：在掌握傳統(tǒng)飲水機的控制部分的基礎(chǔ)上，選用合適的單片機或者plc控制器以及自動控制原理的內(nèi)容進行設(shè)計，使其能夠滿足人們在日常生活的要求，即由紅外線檢測裝置根據(jù)信號反饋檢測房間是否有人，當有人存在時飲水機處于加熱并保溫狀態(tài)，而當房間沒人時只是單純的進行保溫狀態(tài)，利用模式設(shè)置的預(yù)設(shè)溫度由溫度設(shè)置模塊進行溫度控制，當達到預(yù)設(shè)溫度時就斷開電源不再對飲用水進行加熱。水位檢測是當飲水機里的水減少到預(yù)設(shè)水位時由報警裝置報警提醒及時增加水

7、量。整個控制系統(tǒng)整合起來就構(gòu)成了智能飲水機的大致結(jié)構(gòu)框架。課題要求搭建智能飲水機控制系統(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；進行系統(tǒng)的仿真模擬；進行系統(tǒng)的調(diào)試與校正。課題創(chuàng)新： 本次設(shè)計應(yīng)用了紅外線探測裝置，由于人的體溫高于正常的家具裝置，因此可以用來檢測房間里是否有人進而來調(diào)節(jié)飲水機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進行傳遞，能夠快速方便的進行飲水機功能的調(diào)節(jié)，靈敏度提高。同時模式設(shè)置裝置的增加使得飲水機的功能的更加強大，可選擇的機會更多。四、課題的研究方法： 為了使智能飲水機更好的服務(wù)人們，同時減少不必要的電能資源浪費和保證水質(zhì)

8、安全，現(xiàn)在的智能化的飲水機將會得到更多人的青睞。因為隨著社會進步科學技術(shù)的發(fā)展，人們對飲水機的要求更高，更想擁有智能化，多選擇模式同時對人體健康的飲用水，自動控制以及單片機或者plc控制器將能夠幫助人們實現(xiàn)這一功能要求。功能強大的飲水機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)測和報警模塊能夠提前發(fā)出增加水量請求，不至于在用水時才發(fā)現(xiàn)沒水而造成的不必要的麻煩。溫度檢測裝置利用傳感器原理，其靈敏性較好，能夠快速準確的檢測水溫，從而減少不必要的重復(fù)加熱。 此設(shè)計既能采用單片機又能采用plc作為控制器，但相對而言單片機雖然功能強大但電路圖的連接和電路圖各模塊的組

9、合較麻煩。搭建好的自動控制裝置將能夠使飲水機實現(xiàn)智能化，紅外線檢測能夠快速檢測房間環(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應(yīng)的編程軟件進行仿真和調(diào)試，使其能實現(xiàn)課題所要求達到的功能要求。五、研究計劃及預(yù)期成果：研究計劃：第2周：根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，查找資料第5周：完成開題報告，對智能飲水機控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進行概述第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，進行系統(tǒng)的仿真運行第12周：進行系統(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，準備畢業(yè)答辯預(yù)期成果：溫度檢測根據(jù)傳感器檢測實時溫度，而根據(jù)模式設(shè)置裝置使飲水機在達到預(yù)設(shè)溫度時進行自動斷電，紅外線檢測裝置能夠準確判斷人員情況并作出相應(yīng)的狀態(tài)調(diào)整，水位檢測和報警裝置能夠準確的檢測和發(fā)出報警信號，各模塊相互共同正常作用實現(xiàn)飲水機現(xiàn)實的智能化。 6、 參考文獻： 1 張毅剛.單片機原理及應(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:機械工業(yè)出版社，2010.10 3 胡壽松.自動控制原理M.北京：科學出版社，2006.7 4 周杏鵬.傳感器與檢測技術(shù)M.北京：清華大學出版社，2010.9 5 Appleton，wIPLC reduces