自動化畢業設計（論文）開題報告范文
1.本課題的目的及意義，國內外研究現狀分析
本課題的目的及意義
隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，消費者的觀念不斷轉變，食品健康受到越來越多的關注。在三聚氰胺奶粉事件以后，豆漿變得更受歡迎，成為現代人喜愛的飲品之一。
豆漿的營養價值極高，是一種非常理想的健康飲品。據專家介紹，在豆漿里含有多種優質蛋白、多種維生素、多種人體必須的氨基酸和多種微量元素等。只要堅持飲用，可以提高體質、預防和治療病癥。豆漿中，鈣的含量尤其高，比其他任何乳類都豐富，是防治高血脂、高血壓、動脈硬化等疾病的理想食品，多喝鮮豆漿可預防老年癡呆癥，防治氣喘病。豆漿對于貧血病人的調養，比牛奶作用要強，以喝熱豆漿的方式補充植物蛋白，可以使人的抗病能力增強，調節中老年婦女內分泌系統，減輕并改善更年期癥狀，延緩衰老，減少青少年女性面部青春痘、暗瘡的發生，使皮膚白皙潤澤，還可以達到減肥的功效。春秋飲豆漿，滋陰潤燥，調和陰陽;夏飲豆漿，消熱防暑，生津解渴;冬飲豆漿，祛寒暖胃，滋養進補。
在高速發展的現代社會，豆漿機使用先進的科學技術做出了具有傳統口味的豆漿，還更加營養，健康，干凈。是我們的早餐“綠色牛奶”,豆漿機因而受到消費者的廣泛購買，需求量也不斷增長。因此，在豆漿攤、餐飲店、超市貨架等地，隨處可見豆漿的身影。不過，公開銷售場所豆漿的衛生狀況、摻水比例、新鮮指數、煮熟程度等問題，頗令消費者顧慮。因此，為了喝上新鮮營養的豆漿，很多家庭開始購買豆漿機自制豆漿，從而拉動家用微電腦全自動豆漿機市場活躍。隨著豆漿機市場的擴大，豆漿機受到越來越多家電企業的關注。功能更加優化，潛在用戶更多。
調查顯示，豆漿機市場規模將有所增長主要來自第一次購買家庭、新增家庭和城鎮居民的更新購買。家庭的豆漿機普及率很低就意味著豆漿機市場存在著巨大空間。在“三聚氰胺”事件發生后，消費者出于對國內乳制品的擔憂，使得豆漿機行業迎來了“黃金三年”.九陽是最大的受益企業，2010年九陽業績到達頂峰期。觸頂后的九陽逐年業績下滑，原因是豆漿機行業本身可替代性產品較多，乳制品行業監管力度加大，乳制品市場消費在逐年上升。2011年開始，豆漿機行業銷量逐步下滑，到2013年年底，豆漿機的國內銷售環比迎來一次小增長，但無奈國內市場利好因素少，市場環境不利，以至于同比上年仍呈現下滑趨勢。從國內主流品牌來看，九陽仍穩坐行業老大，但銷量萎縮。近幾年其受制于豆漿機增長乏力，九陽開始拓寬產品領域及深化產品，近期推出onecup豆漿機，并借勢小米火了一把，其產品如何尚待市場檢驗。對豆漿機行業而言，2014年仍是充滿荊棘的一年，若無明顯的市場、事件的刺激，預計今年豆漿機行業仍將持續下滑。“九陽豆漿機銷量之所以出現逆勢增長，除了不斷推出新品外，還與九陽不斷在技術方面追求創新有著密不可分的關系。”長沙家電商會執行會長李羅生認為，作為九陽銷售最為火爆的植物奶牛系列豆漿機就采用了目前行業最先進的超微原磨、環繞立體加熱、智能溫控等技術，磨出的豆漿不僅口感更細膩、更香醇，且營養釋放也更充分、更易人體吸收。隨著技術的創新，九陽豆漿機除了能磨豆漿外，還具備了適合寶寶食用的營養米糊、潮流范兒們愛喝的奶茶以及西式的濃湯、果醬等多種其他功能，深受廣大消費者歡迎。
綜上所述，雖然豆漿機總體銷量呈下滑趨勢，但是鑒于豆漿豐富的營養價值和防治疾病等優點，以及其龐大的適用人群，我們有必要通過改善豆漿機的整體性能，進行技術創新，提高其智能化和營養化，打造出更為便宜優質的豆漿機，讓豆漿機走進更多的家庭，為人們的健康生活提供更多的選擇。
國內外研究現狀分析
1.國內豆漿機的發展歷程
豆漿起源于中國，由西漢的淮南王劉安始創，距今已有兩千多年的歷史。傳說其母病重，飲食無味，郁郁寡歡。劉安寢食難安，苦思冥想，最終以大豆為原料，研磨出漿，其母喝后感覺味道醇美，喜愛非常，豆漿也因此淵源流傳。
1994年九陽豆漿機的創始人王旭寧發明了世界上第一臺全自動家用豆漿機，可謂九陽豆漿機的發展從很大程度上顯示了國內豆漿機的發展歷程。1999年，九陽公司生產的智能型家用全自動豆漿機獲得了國家發明專利。2000年，九陽的豆漿制備方法及自動豆漿機再次獲得了國家發明專利。九陽豆漿的問世，使得人們的豆漿消費習慣也逐漸由傳統的外出購買向家庭制造轉變。九陽是豆漿機行業的首創者，開辟了一個前人未有涉及的全新領域。九陽豆漿機在此期間，不斷進行產品技術方面的重大革新，1994年首創了電機上置的全自動豆漿機，1996年發明了外部加料技術，1999年新置了智能不粘技術，2001年運用了濃香營養技術，2002年提出了文火熬煮技術，2004年產生了全營養萃取技術，2005年革新了拉法爾網技術。2006年，九陽完成了第8次技術產業革新，推出了“無網豆漿機”進一步豐富了產品系列，在充分了解消費者需求的基礎上，生產技術手段越來越趨于合理化，簡潔化，人性化。在2008年，九陽第9次技術革新，推出了“五谷精磨器”,使得豆漿營養和口味再次取得重大突破。豆漿機技術的發展由產生初期的簡單化，功能單一化，操作復雜化到現如今的高度集成化，操作簡潔化，功能全面化。
隨著豆漿機市場的不斷擴大，人們對于豆漿機需求的持續上升，豆漿機行業的發展也日趨成熟，2006年之后，許多品牌開始進入豆漿機行業，其中包括其他家電領域的國內外知名品牌，諸如美的，東芝，蘇泊爾，歐科，步步高，萊克等。各企業豆漿機的發展也都各具特點。美的公司從2009年上半年開始進入豆漿機市場，以創新、時尚、健康為主題，推出了15款新品豆漿機，并研發革新了無網易清洗和免泡豆等新技術，從很大程度上推動了我國豆漿機的設計制造與發展。東菱集團于2007年進入豆漿機市場，推出了“全飲料”概念，東菱自主設計的水果豆漿機的出現，很大程度上改變了豆漿機功能單一的局面，創造性地將豆漿機、榨汁機、電水壺三種設備合為一體，不僅可以燒水、打漿、榨果汁，還能制作各種風格獨特多變的健康飲品。歐科公司提出了聚流技術、無網清洗、抗摔等技術革新點，融合了豆類、五谷類、果蔬類攪拌功能。現在，多數家庭使用全自動智能豆漿機，是運用微電腦進行控制，集水位監測，防溢出，報警，打豆加熱過濾于一體的制漿自動化豆漿機。整個制作過程往往只需15到20分鐘，且耗電量很少，使用方便安全，經濟實惠豆漿機行業的熱起，是在“三聚氰胺”事件發生后，由于消費者對國內乳制品的擔憂，使得豆漿機行業迎來了“黃金三年”,九陽是最大的受益企業，2010年九陽業績到達頂峰期。觸頂后的九陽逐年業績下滑，原因是豆漿機行業本身可替代性產品較多，乳制品行業監管力度加大，乳制品市場消費在逐年上升。中國食品機械設備網指出，數據顯示，2010年豆漿機在食品料理機的零售量占比為75.2%,到2012年上半年下滑至66.4%.最新零售監測數據顯示，2013年豆漿機總銷量達2361萬臺，同比下滑8.3%,其中國內銷售2232.5萬臺，同比下滑8.2%,出口量值較小。2013年12月豆漿機總銷量為186萬臺，同比下滑20%,環比11月增長4.4%;其中國內銷售183萬臺，同比下滑19%.
近幾年，豆漿機市場由于增長乏力，使得行業老大九陽開始拓寬多樣化產品領域及深化產品，除了暢銷的植物牛奶系列、營養王系列、無網星系列等豆漿機外，還最新推出了OneCup隨飲機、“小米漿”豆漿機等產品，并借勢互聯網營銷，使得其銷量在整體市場中處于持續增長態勢。據了解，最近九陽新推出的小米漿豆漿機，在其天貓專賣店就累計售出6793件，最近一個月已成交了2095件。而此前OneCup隨飲機剛上市，其2000臺新品就被網友在天貓上搶購一空。“九陽豆漿機銷量之所以出現逆勢增長，除了不斷推出新品外，還與九陽不斷在技術方面追求創新有著密不可分的關系。”長沙家電商會執行會長李羅生認為。因此，對于豆漿機的研究還有待進一步加深，豆漿機技術的革新將越來越受到相關人士的關注。
九陽豆漿機作為豆漿機產業的龍頭，有以下四個特色：
(1)文火熬煮，熬得透、喝著香;
(2)智能不粘，不粘不糊、易清洗;
(3)仿生造型，人性化設計，美觀舒適;
(4)6大智能安全保護，運用更安全，更舒適。
而且九陽豆漿機推出了新品系列：
(1)倍濃植物奶牛系列DJ13B-D58SG
功能介紹：立體熬煮，突出倍濃營養，超微原磨，喝出細膩濃香。智能溫控營養芯，營養更豐富，高低海拔自適應，煮得透不溢鍋，高低電壓自適應，營養有保證。倍濃豆漿鍵使豆漿倍濃30%;快速豆漿鍵，一刻鐘超快制漿。大界面，易操作，更清晰。制漿進程顯示，看得見更放心
(2)植物奶牛系列DJ13B-D31D
功能介紹：植物奶牛系列全新產品。采用九陽專利的超微原磨技術，研磨更細膩營養釋放更充分。獨有的智能溫控技術，確保在黃金溫度下進行制漿，還原豆漿原汁原味。
(3)植物奶牛系列D18EC
功能選擇：好豆漿(五谷、干豆、濕豆/濕豆原磨)、果汁、果醬
2.豆漿機國外發展狀況
2012年3月20~23日，家電行業年度盛會的中國家電博覽會期間，在談到九陽今后的發展戰略時，九陽副總裁韓潤告訴記者，目前在中國臺灣市場，參與競爭的豆漿機品牌超過20多個，但九陽的市場份額超過85%,處于絕對領先的地位。除了臺灣，九陽豆漿機還將陸續進軍日本、韓國、東南亞市場。韓潤告訴記者，“豆漿文化”近幾年也逐漸在國外流行起來。如在美國，FDA(食品和藥物管理局)建議國民每天攝入大豆25克;在英國，每升豆漿賣到1.5英鎊，約合人民幣15元，比牛奶貴10倍。在國外的華人家庭，九陽豆漿機也很風靡。如果通過豆漿文化的傳播，在西方家庭，早餐老外也要喝自制的豆漿，那么這樣一個廣闊的市場就太有想象空間了。
從國內外市場來看，豆漿機市場不容樂觀，其銷量萎縮。但鑒于豆漿的營養價值及其傳統特色風味，我們有必要為打造更專業便利的豆漿機，以擴大人們對于健康飲品的選擇范圍。如何進一步提高豆漿機的綜合性能，提高其性價比，以滿足不同人群對于豆漿，豆漿機需求的不斷發展。是整個豆漿機行業面臨的新的挑戰。在調查中發現，豆漿機的選擇界面都沒有溫度設定，我的想法是在設計豆漿機過程中給豆漿機增加一個調節溫度的功能界面，當人們在使用豆漿機過程中只需提前設定好溫度，當豆漿磨好到達制定溫度就會自動停止，進入保溫狀態，人們可以節約時間，隨時飲用。
2.本課題的任務、重點內容、實現途徑
一、本課題的任務
1.分析豆漿機的工作過程：放入適量浸泡好的黃豆、加入適量的冷水，接通電源，豆漿機指示燈亮起、發熱管開始對水加熱。當水溫加熱到80度左右停止加熱。然后開始每粉碎30秒停5秒，共5次的粉碎過程。再經過2分鐘的燒煮后延時5秒發出結束提示音。
2、豆漿機要求具有加熱功能、磨豆功能、防溢功能、防干燒功能、溫度測定功能、自動停啟功能、聲光報警功能和過濾功能等。
3.完成豆漿機使用說明書編寫。
4.撰寫畢業設計論文及相關文檔。
二、重點內容
本課題的重點研究內容主要有兩個方面：一是單片機的定時設定，二是系統功能的實現，以實現豆漿機的預熱、打漿、煮漿和延時熬煮等過程的全自動化控制。
主要內容如下：
1.了解直流電機的控制原理和特點;
2.合理設計控制系統的主電路和控制電路，依據任務要求確定所選元件的參數;
3.學習單片機控制系統設計。
三、實現途徑
系統硬件結構框圖如圖所示：
【1】
所以在框圖流程下我們完成此次設計的途徑主要是：
(一)單片機和直流電機基礎知識學習：
因為本次設計需要配合使用，所以需要分別學習單片機和直流電機的知識(如單片機的編程規則，直流電機的控制原理等等)。最后在分別了解清楚它們的工作特性后，就需要對單片機和直流電機進行選型，最后進行整個單片機的程序調試和直流電機的速度調試。
(二)豆漿機的控制系統設計：
我們在進行控制系統設計時需要注意必須能夠實現以下要求：豆漿機要求具有加熱功能、磨豆功能、防溢功能、防干燒功能、溫度測定功能、自動停啟功能、聲光報警功能和過濾功能等。
(三)軟件設計
控制系統程序編寫、調試及仿真：
(1)在程序編寫時需在滿足系統所設計的邏輯控制要求的同時保證程序簡潔明了，穩定準確;
(2)調試最終實現任務要求所給出所有功能。
(四)設計成果達到要求后，利用相關參考文獻以及在設計過程中的有關資料撰寫畢業論文，設計畢業答辯ppt;
(五)整理有關資料，準備畢業答辯。
3.完成本課題所需工作條件(如工具書、計算機、實驗、調研等)及解決辦法
本次畢業設計所需要的設備有：
硬件：
(1)單片機;
(2)BRS-7712A(高壓直流-豆漿機電機);
軟件：
(1)Keil編程軟件;
(2)office辦公軟件。
本次畢業設計現在已找到并準備參考的文獻和書籍有：
[1]劉芬。基于SH69P42豆漿機設計[J].電子科技，2011.05.
[2]胡承忠，趙健，張東升。基于單片機的豆漿機定時系統的設計[J].電子技術，2013.01.
[3]楊永明，基于STC12C5A32AD的商用豆漿機控制系統的設計[J].湖北民族學院學報(自然科學版)，2012.01.
[4]劉升，楊靜麗。基于PIC16C54單片機的全自動豆漿機控制系統[J].電子工程師，2004.07.
[5]朱東梅。決定豆漿機品質的幾個關鍵因素[J].現代家電，2010.01.
[6]楊建中。基于單片機的直流電機控制系統研究[J].數字技術與應用，2012.12.
[7]何少佳，史劍清。基于AT89S51單片機的直流電機控制系統設計[J].裝備制造技術，2013.08.
[8]朝永。基于單片機的直流電機PWM調速系統設計與開發[J].煤炭技術，2011.06.
[9]趙海蘭，朱劍，趙祥偉。DS1302實時顯示時間的原理與應用[J].電子技術，2004(1)：43-46.
[10]肖忠，陳怡。DS18B20組建小型測溫網絡研究[J].廣州大學學報(自然科學版)，2005(2)：54-56.
[11]何立民。單片機應用技術選編[M].北京：北京航空航天大學出版社，1988.
[12]李朝青。單片機原理與接口技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2001.
[13]張向鋒，張強軍。智能型豆漿機控制系統的開發[J].洛陽工學院學報，2001,22(4)：77-79.
[14]王震，謝丁龍。點陣LCD顯示模塊通用驅動程序的開發[J].許昌學院學報，2005,4(5)：84-87.
[15]秦臻，田宏偉。單片機應用系統電磁干擾技術研究[J].機械管理開發，2011(5)：67-68,70.
[16]凌志勇，方旭群。智能豆漿機的設計[J].電子世界，2003(7)：29-29.
[17]王恒海，陳照章，徐曉斌，等。基于LabVIEW的溫度測控系統設計[J].儀表技術與傳感器，2007(4)：26-28.
[18]康建。基于C51單片機的行車用語音聯系盒的設計[J].機械管理開發，2011(5)：201-202.
[19]宋秀玲。實現交通信號燈控制的編程方法[J].長江大學學報：自然科學版，2011,8(3)：97-100.
解決方法：
通過圖書館查閱與課題相關書籍(主要是變頻器和PLC的使用方法及其技術);在網上瀏覽和下載與課題相關的參考文獻(在電梯運用中PLC和變頻器的高新技術);自己學習并借鑒前人的技術和知識再結合自身的設計任務情況進行創新;
在遇到自己通過努力也無法解決難題時向自己的指導老師進行請教。
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