设计方案

微文呈现整理的设计方案（精选4篇），汇集精品内容供参考，请您欣赏。

设计方案 篇1

摘要：为提升水族箱的智能化水平，使人们从耗时耗力的水族箱管理工作中解放出来，文章从系统集成的角度，运用软件工程思想，设计了智能化水族箱的软硬件集成方案，最终实现了水族箱的智能化管理，经系统测试运行情况良好。

关键词：水族箱；智能化；系统；设计

0引言

随着人们生活水平的日益提高，水族箱已逐渐从宾馆、饭店等公共场所走进寻常百姓家［1］，虽极具观赏价值，但由于当前市场上水族箱的智能化水平普遍较低，需要人们投入大量的时间与精力进行管理，使得水族箱的推广应用大大延缓。尤其在人们外出期间，将水族箱内的生活环境维持在适宜的状态更是遥不可及。由此可见，智能化水族箱的商业前景十分广阔。目前市场上净化和改善水族箱内生活环境的设备很多，常见的有过滤器、加热器、增氧泵等，但大多是非智能化的、单独工作的部件，并不能满足市场的需求。水族箱内生活环境主要包括水温、含氧量、pH值、浑浊度等信息，这些彼此分离的信息需要集成到相互关联的统一系统中，通过人机交互界面，才能实现集中、高效、便利的管理。

1系统总体设计

智能化水族箱遵循软件工程的思想，从系统集成的`角度出发，进行集成化开发。具体而言，该智能化系统在市场调查和需求分析的基础上，首先，确定需要控制的参数及处理机制；其次，以一台微控制器为核心，通过硬件设计，确定数据采集、微控制器、通信、控制效应装置、辅助部件5个主要部分；最后，通过软件设计，实现对水族箱加热、换水、供氧、投食、照明等功能的集中控制和管理。

2需求分析与参数控制

通过市场调查和需求分析，本智能化系统进行集中控制和管理的水族箱各种参数及其处理机制。

3硬件设计

系统的硬件设计主要包括数据采集、微控制器、通信、控制效应装置、辅助部件等5个部分，具体设计如下。数据采集部分包括水温、水位、亮度、水体含氧量、浑浊度、咸度、pH值、投食时间、实时图像的采集，其中水温使用温度传感器DS18B20进行采集［2］；水位使用设置在过滤器注水口端的超声波液位计进行采集，并在水位过高或过低时发送检测信号；亮度通过光强感应模块进行采集；水体含氧量使用溶氧仪进行采集；浑浊度使用浊度仪进行采集，监测到水体的浑浊度高于预设的浑浊度阈值时，即向微控制器发送信号，并启动连续检测模式，以一预设的时间间隔，连续对水体进行N次浑浊度检测，直至浑浊度低于所述浑浊度阈值时，停止连续检测模式。如果在N次浑浊度检测后，浑浊度依然高于所述浑浊度阈值，则发出清洗提示信息；咸度通过咸度检测单元进行采集；pH值通过pH值计进行采集；投食时间通过时间同步模块进行采集；实时图像通过摄像头进行采集，通过蓝牙模块发送至外部终端手机上。微控制器部分使用1台8051单片机作为控制器，该微控制器以80C51为内核,其中有30个I/O引脚，用来接收采集的数据，输出控制效应装置，另使用一个引脚作为5V稳压电源输出，还有一个引脚接地。通信部分用一个HC-05主从一体蓝牙模块来实现，与微控制器电性连接，该模块特点是：（1）采用CSR主流蓝牙芯片，蓝牙V2.0协议标准；（2）输入电压3.6~6V，禁止超过7V；（3）波特率为1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200，用户可设置；（4）带连接状态指示灯，LED快闪表示没有蓝牙连接；LED慢闪表示进入AT命令模式；（5）板载3.3V稳压芯片，输入电压直流3.6~6V；未配对时,电流约为30mA（因LED灯闪烁，电流处于变化状态）；配对成功后，电流约为10mA；（6）HC-05嵌入式蓝牙串口通信模块（以下简称“模块”）具有命令响应工作模式和自动连接工作模式。在自动连接工作模式下模块又可分为主（Master）、从（Slave）和回环（Loopback）3种工作角色。当模块处于自动连接工作模式时，将自动根据事先设定方式连接的数据传输；当模块处于命令响应工作模式时能执行所有AT命令，用户可向模块发送各种AT指令，为模块设定控制参数或发布控制命令。通过控制模块外部引脚（PIO11）输入电平，可以实现模块工作状态的动态转换。控制效应装置即微控制器在获取数据并作出判断后进行控制的装置，包括加热棒、进出水泵、自动投喂单元、LED灯、过滤器单元、制氧机等。其中，加热棒用于对水体加热，当温度传感器监测到水体温度低于预设的温度阈值时，微控制器控制加热棒加热，直至温度传感器监测到水体温度达到温度阈值时，加热棒停止加热；进出水泵用于换水，当接收到微控制器的清洗信息时启动，经过设定的时间段后对水位进行检测，如果水位过高则关闭进水泵，如果过低则关闭出水泵，直至水位达到预设的阈值时全部关闭；自动投喂单元用于喂食，在时间达到预设的阈值时投食，每次投食结束后系统运行时间自动清零；LED灯用于调节水族箱亮度，当光强感应模块监测到亮度低于亮度阈值时，调节LED灯变亮，而当光强感应模块监测到亮度高于亮度阈值时，则调节LED灯变暗；过滤器单元用于对水体进行过滤，当浊度仪监测到水体的浑浊度高于预设的浑浊度阈值时，浊度仪向微控制器发送信号，微控制器控制过滤器单元增加过滤功率，直至浊度仪监测到浑浊度低于浑浊度阈值时，微控制器控制过滤器单元恢复常规过滤功率。制氧机用于对水体增氧，当浊度仪监测到水体的含氧量低于预设的含氧量阈值时，浊度仪向微控制器发送信号，微控制器此时控制制氧机启动；当含氧量高于含氧量阈值时，浊度仪向微控制器发送信号，微控制器此时控制制氧机关闭。辅助部件主要为过电保护单元，用于在发生漏电等事故时，及时通过继电器将水族箱电源切断。

4软件设计

系统软件流程以时间控制为核心，基于系统运行时间进行控制，每次投食结束后系统运行时间自动清零，数据每10秒采集一次。系统软件设计中存在中断控制、归一化计算、用户控制与反馈、采集频度等几个关键问题，具体作如下论述。

4.1中断控制

系统的中断控制是指在到达系统运行的特定时间点时，系统中止计时并切入中断函数中，待运行中断函数后，系统重新返回计时。在此过程中，未将各个数据的采集作为主程序，因为若将数据采集作为主程序，则会导致系统时刻都在进行数据采集，高速刷新会影响程序的流畅运行，甚至会导致死机。虽然用演示处理的方法可以解决该问题，但会大大增加程序的占空比，显著影响处理效率，容易导致处理延误而造成错误。

4.2归一化计算

归一化计算用于对检测到的水体含氧量O、浑浊度H、咸度Xd、pH值等指标进行归一化处理，得到归一化后的数据O1，H1，Xd1，pH1，再依据如下公式计算出水体总体状况评估值W，并将水体总体状况评估值W通过蓝牙模块发送至外部终端手机上。W=（C1O12+C2H12+C3Xd12+C4pH12姨+Δ）/4，其中，C1，C2，C3，C4为各对应值的权重，且其取值范围为（0，1），Δ为修正值。通过不同C1，C2，C3，C4及Δ的设定，可以使水族箱适用于不同种类的鱼类。

4.3用户控制与反馈

系统由于受单片机运算能力限制，只向用户提供部分控制功能，一定程度上还可避免因误操作或恶意操作所导致的系统故障。同时，系统并未考虑使用过多的外部显示设备，仅采用手机显示，这样可减少成本，同时减轻系统的处理压力，反馈模式采用基本的询问-回答模式。

4.4信息安全

在处理反馈和控制操作前，用户需输入设定口令，但鉴于系统所需的安全级别不高，因此口令无须加密，直接使用明文存储，一定程度上也避免了因恶意连接而导致的长时间占用。

4.5关于采集频度和功耗

经实际使用测试，系统对数据的需求量较小，要求的实时程度较低，所以采用较低的信号采集频度。另外，本系统采用成本较低、功耗较小的8051单片机进行控制，有利于系统的经济性。

5结语

以8051单片机为核心的智能化水族箱实现了对水族箱内部的水温、水位、过滤、喂食、灯光、水体状况等环境因素的智能控制，大大减少了人们管理水族箱需要投入的时间和精力，同传统水族箱相比具有如下显著的优点［4］：（1）自动控制，省时省力；（2）远程监控，可视性好；（3）参数设置，适应性强。目前该系统集成方案仍有较大的可扩充性，对家庭智能化具有较好的理论前瞻意义和实际应用价值，作者也因此申请了国家发明专利“家用智能水族箱”并获得授权，专利申请号为201610286411.0。

参考文献

［1］金东林，陈文，陈志鹏，等.基于DSP的智能水族箱系统的设计［J］.科技致富向导，20xx（17）：16.

［2］用学礼，陈加勇，李兴江.水族箱向动投料系统设计［J］.常熟理工学院学报（自然科学版），20xx（4）：96-99.

［3］宋联兴，王海凯，方欢，等.一种新型智能鱼缸的研究［J］.山西电子技术，20xx（6）：82-83.

［4］陈杰，郑纯军，丁开迪，等.基于ARM的智能鱼缸控制系统的设计与实现［J］.软件工程师，20xx（18）：44-46.

设计方案 篇2

《台头中学书画展作品征集活动方案》

一、活动目的：

我校在实施素质教育的同时，努力弘扬创新精神，发展学生个性，促进学生全面发展，积极组织形式多样、丰富多彩的艺术活动，形成了浓厚的艺术文化氛围和良好的育人环境。为了纪念建党九十周年，促进学生成长，展现学生风采，学校将在全校学生中征集书法、绘画、手工等美术作品。

二、活动对象：

台头中学全体学生

三、活动主题：

纪念建党90周年，讴歌党的光辉业绩，弘扬华老精神、“庆祝“七一” ，畅想未来，展现自我”的绘画主题 。

四、参展项目：

1、绘画类作品(水墨画、版画、素描、水彩、水粉、彩铅、速写、钢笔画、漫画、线描、蜡笔画等)；国画类作品。

2、硬、软笔书法作品。含毛笔书法及硬笔书法（楷体、行楷、隶书等）内容健康向上，格调清新、明朗，充分体现青少年朝气蓬勃的精神风貌。

3 、手工类（如剪纸、泥塑、材料运用等）

五、参展要求：

1、运用绘画语言来表达对生活的感受和理解，作品要求思想

健康向上，创意新颖独特。

2、作品尺寸不小于8K。

3、20xx年6月28日前由班主任将作品交到美术老师处。

4、作品背面右下角用铅笔注明作品标题、作者姓名、所在班级等。

5、作品来源：台头中学全体学生。

六、展出时间、地点。

20xx年7月1日—8日在台头中学新教学楼一楼大厅、过道。

《台头中学书画展实施方案》

一、活动目的：

学校在实施素质教育的同时，努力弘扬创新精神，发展学生个性，促进学生全面发展，积极组织形式多样、丰富多彩的艺术活动，形成了浓厚的艺术文化氛围和良好的.育人环境。为了纪念建党九十周年，促进学生成长，展现学生风采，学校将在全校学生中征集书法、绘画、手工等美术作品。

二、组织机构

本次活动由台头中学政教处主办，为切实加强活动的顺利有序进行，学校成立书画比赛活动领导小组，其名单如下： 组 长：贺明

副组长：刘建新、穆泽宇

成 员：马振宁、刘海柱、孙宏科及各班班主任

评审组：贺 明、刘建新、穆泽宇、马振宁、刘海柱、孙宏科、许冠芳

三、参赛对象

学校初一、二学生。

四、活动内容

此次书画比赛活动分为书法、绘画、手工。学生组具体分为A组（全校七年级学生）B组（全校八年级学生）

作品分类

1、绘画类：蜡笔画、水彩画、水粉画、国画、素描、速写等。

2、书法类：含毛笔书法及硬笔书法（楷体、行楷、隶书任选其一）内容健康向上，格调清新、明朗，充分体现青少年朝气蓬勃的精神风貌。

3、手工类：（如剪纸、泥塑等）作品有新意，能反映本次活动主题。

五、作品要求

1、绘画类、书法类作品最大不超过四尺整纸，以竖幅为宜（便于活动展板悬挂）。

2、选送作品可以简单装裱。

3、作品背面右下角用铅笔正楷注明作品标题、作者姓名、所在班级等。

六、时间安排

（一）准备阶段（5月下旬）

制定庆“迎七一”学生书画展活动方案，召开学校长负责人会。认真组织此项工作的宣传工作。

（二）组织实施阶段（6月中旬）

各班根据学校制定的庆“七一”学生书画展实施方案安排，以育人为宗旨，面向全体学生，组织开展内容丰富、形式多样的评比活动，确保学生的参与面，做到每个人参与活动、班班参与开展的活动，使开展活动的过程成为提高学生素质、陶冶学生情

操的过程。在此基础上，遴选出优秀作品比赛。在此期间，学校将加强对各班开展书画比赛情况督导检查。

（三）集中展演阶段（7月初）

集中展演、比赛、展览及综合评比活动，具体安排如下： 1、6月28日收集各班上报的作品。

2、7月初布置展板，张贴作品。

3、7月5日， 评委对参展作品进行评奖。

七、奖项设置

（一）绘画类：分七年级、八年级组各设一、二、三等奖。各奖励荣誉证一枚和高级笔记本一个。

（二）书法类：七年级、八年级组各设一、二、三等奖。各奖励荣誉证一枚和高级笔记本一个。

（三）手工类：七年级、八年级组各设一、二、三等奖。各奖励荣誉证一枚和高级笔记本一个。

（四）最佳组织奖一名（奖励班级量化分20分）、优秀组织奖两名（各奖励班级量化分10分）。

（五）学校领导为获奖学生颁发奖品和获奖证书，荣获最佳、优秀组织奖班级颁发奖状。

七、活动要求

1、高度重视，精心组织。举办书画展活动，是促进学生全面发展的重要举措，是德育教育的重要载体。各学班要充分认识举办书画展的重要意义，高度重视此项活动的开展，并将之作为创

设计方案 篇3

目的：为庆祝本月公司员工生日，也为增强公司、部门、员工之间的凝聚力和亲和力，加强xxxG公司内部“家”文化的建设，更好的建立健全公司企业文化。

宗旨：让当月过生日的员工感到公司同事之间的关系融合性和关心程度。使其对公司产生留恋。

生日晚会流程：

一、流程(时间：2H)注：游戏可以选择

1、宣布晚会开始(6分钟)

2、请寿星们逐一登场，由高层上台送上生日贺卡、鲜花、生日礼物。寿星分享生日愿望和感想(20分钟)

3、游戏夹乒乓球(20分钟)

4、领导抽取“幸运寿星”三等奖(5分钟)

5、集体活动(放dj音乐跳舞如兔子舞)(9分钟)

6、获奖寿星表演节目(5分钟)

7、领导抽取二等奖(5分钟)

8、游戏吹气球(20分钟)

9、获奖寿星代表表演节目(5分钟)

10、领导抽取一等奖并由获奖的寿星表演节目(5分钟)

11、蛋糕分享(10分钟)

12、晚会结束(5分钟)

二、道具

1、抽奖箱、抽奖券

2、跳兔子舞的音乐;提前提醒每个寿星出节目;

3、生日礼物、游戏参与小礼品、生日贺卡、鲜花、蛋糕采购

3、桌子6、麦克风3、乒乓球30、塑胶筷子6、小胶盆8、气球70、现场拍手20、红包等;

4、现场坚果类食品、饮料、托盘等

三、工作人员分配

四、游戏

夹乒乓球(6人)

规则：选手用筷子在某一边桌子上胶盆里的乒乓球，夹到另一边的桌子上胶盆内，在指定的'时间内，谁夹的最多为获胜者。

吹气球(6人)

规则：在每个选手桌前摆放10个气球，谁能在最短的时间内将桌前的气球吹破，谁就是获胜者。

抢凳子(6人)

规则：在中间放5个椅子，摆放成圆形，听见音乐时，6个选手围绕椅子卷圈圈，当音乐停止时，6名选手需立即坐下，没有抢到椅子的选手将淘汰，当淘汰1名选手后，我们的椅子也将随淘汰选手一样，撤掉1把，依此类推，直到最后的一名选手为胜利者。

我说你猜没商量(6人)

规则：选手自行找搭档，每2人一组，并商量好“谁说谁猜”，由说的选手到主持人手中抽取一份类别名称，而猜的那个寿星就坐在椅子上。主持人会将选手所抽取的一份类别名称按序顺给说的那个寿星看，再由说的寿星用语言或用支体语言表达给对方猜，但要强调的是，在说的过程中不能有所猜的任何一个字出现，否则就算违规;我们比赛的时间为3分钟，哪个组在所定的时间内猜的多就为胜利者。

五、资金预算

确定参与寿星人员和嘉宾人数进行预算统计。

设计方案 篇4

学材分析

P-71、72页

学情分析

学生了解知识的特点。

学习目标

1.经过设计编码的过程，体会数字在表达、交流和信息传递中的作用。

2.了解数字在具体情景中所代表的意义。

导学策略

导学法、尝试法

教学准备

学生收集邮政编码数据资料。

导学流程设计：

教师预设

学 生活动

一、复习上节课的内容。

1、说说数据的作用。

学生讨论数据。

2、提问：你在现实生活中哪些数据？举例说明。

二、出示例子。

明明想为六年级的同学编一个号码，请你说说编法。

（1）、小组讨论。

（2）、说说小组讨论的'结果。

（3）、怎样编码较合理？

（4）、列举生活中的编码。

（5）、教师小结。

三、试一试

1、请同学们看第70页第1小题的问题，相互讨论一下，然后在全班交流一下。

让学生说说自己对问题的思考结果，全班交流。

2、加深认识看第70页第2小题的问题，请学生在书中完成题目。

四、实践活动

先小组自己讨论交流。

再全班交流。

教师小结。

五、课堂小结

这节课学习了什么？你学到了什么？你认为数字有什么作用？

六、作业

请学生收集一些数字进行分析，并说说表示的意思。

学生复习上节课的内容。

学生说说数据。

学生讨论例子。

同学们看第70页第1小题的问题，相互讨论一下，然后在全班交流一下。

让学生说说自己对问题的思考结果，全班交流。

学生实践活动。

先小组自己讨论交流。

学生小结。

教学反思

达标情况分析：好

教学心得体会：数学教学就应该联系生活实际，这样学生更感兴趣。