设计方案

时间:2022-11-30 03:17:33 设计方案 我要投稿

【热门】设计方案锦集5篇

  为了确保事情或工作安全顺利进行,常常需要提前进行细致的方案准备工作,方案是在案前得出的方法计划。方案应该怎么制定才好呢?以下是小编为大家整理的设计方案5篇,希望对大家有所帮助。

【热门】设计方案锦集5篇

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

  活动目标

  1、引导幼儿观察、欣赏秋天大树的美。

  2、指导幼儿学习用手掌印画,表现秋天美丽的树叶。

  3、在活动中培养幼儿美感创作的精神。

  活动准备:

  1、(知识准备)课前请家长配合带领幼儿去花园观察秋天大树的色彩变化。

  2、(物质准备)红、黄、橘黄、绿颜料,秋景图,绘有大树枝干的大张画纸、抹布。

  活动过程

  一、组织幼儿谈话,说说秋天的大树

  出示秋景图:秋天到了,天气变凉,小朋友有没有发现公园里的小树叶变成什么样子?都有什么颜色?(认识红色、橘黄色、黄色、绿色)

  二、出示老师制作的范画,引出这是手掌印画,激发幼儿创作的.欲望

  师:大树上的小树叶到了秋天就会离开妈妈像什么一样飘下来?(蝴蝶) 怎么飞的?(幼儿学一学)飞到哪里睡觉去,但树妈妈会想念它们,让我们的小手做小树叶一起把大树妈妈打扮漂亮起来吧!

  三、讲解手指印画的方法,重点讲解两手都要抹上颜色,才能使“树叶”丰满。

  1、老师示范一遍

  2、让幼儿练习:请幼儿把手伸出来轻轻的放在颜料上蘸一下,然后在枝干上印一下,最后再用抹布擦干净

  四、在幼儿操作的过程中老师进行巡回指导。

  提醒幼儿和同伴要协调印画,并保持画面整洁。

  五、将作品粘贴在墙上,进行欣赏、评价。

  1、交流:你觉得哪片树叶漂亮?它是什么颜色的?

  2、分享快乐:用肢体动作扮演小树叶一起随音乐跳舞。

  活动结束!

设计方案 篇3

  【学习目标】

  1、了解当时各少数民族的社会生活和发展及与唐朝的关系。

  2、分析唐朝民族政策的特点

  3、使学生认识到祖国的历史是各民族共同缔造和发展的;民族友好交流有利于各族的反展,这种关系是我国民族关系的主流。

  【重点】 吐蕃的发展及唐朝与吐蕃的友好关系。

  【难点】 唐朝对边疆各民族采取的'比较开明的政策。

  【导入新课】

  历史上中原地区的许多统治者与边疆地区的少数民族矛盾重重。但在唐朝初期,却有一位皇帝深深地赢得了北方各民族地拥戴。在这位皇帝生前,各族首领尊奉他为各族首领――“天可汗”,这位皇帝是谁?他为什么获得各族的尊重?唐朝与哪些民族保持了怎样的关系呢?

  【学习过程】仔细全面的阅读课本,认真完成学案。

  一、唐朝的哪两位皇帝设立了管辖西域的机构?

  二、松赞干布和文成公主

  1、吐蕃(b)人是今天哪个民族的祖先?

  2、当时的吐蕃(b)人过着怎样的生活?

  3、唐朝与吐蕃的和亲

  (1)7世纪前期,吐蕃的赞普______________统一了青藏高原,定都___________。

  (2)唐太宗把____________嫁给他。

  (3)此次和亲的意义:

  (4)8世纪初,唐朝又将_____________嫁到吐蕃。吐蕃和唐朝已经“_____________________”了。

  三、唐与回纥(he)、靺鞨、南诏的关系

  1、回纥是________________的祖先,8世纪中期,建立汗国,唐玄宗封其首领为______________,双方关系友好。后回纥改名为____________。

  2、靺鞨族的一支________________统一各部建立政权。唐玄宗封其首领为________________,从此,粟末靺鞨政权以“_________”为号。有“_______________”之称。与内地贸易往来频繁。

  3、六诏居民是_________和________的祖先。在唐朝的支持下________统一了六诏。唐玄宗封其首领为____________精讲透析

  1、课本p22动脑筋

  2、认真识记本课的生字、词。

  吐蕃、松赞干布、逻些、回纥、回鹄、粟末靺鞨、南诏、彝族等。

  【思维拓展】

  用史实说明唐朝统治者是怎样灵活处理周边少数民族的关系的?并谈谈你的感想。

  【牛刀小试】

  同步训练一选择题、二材料解析题

  【自我评价】掌握的 很好 好 一般

  【学习心得】

设计方案 篇4

  设计思路

  古诗工于音韵,注重意境,句式工整,朗朗上口,是一种很好的文学作品形式。怎样让幼儿通过活动记住一首古诗,并了解含义呢?古诗的选择最为重要,既要简单易懂,又要便于幼儿用语言、动作来表现。在活动古诗《风》中,我采用倒叙的方法,先局部理解再完整欣赏,让幼儿深刻体会古诗的意境美,激发幼儿的主动意识,让幼儿学会自己探究、发现。

  活动目标

  1.喜欢古诗,能主动积极地参与活动,感受古诗的韵律感。

  2.熟悉、理解古诗,能大胆地朗读古诗,尝试用动作表演古诗。

  活动准备

  课件、图片若干。

  活动过程

  一、引入

  教师提问,让幼儿了解风的知识,引出古诗《风》。

  师:“今天呀!老师给你们带来一位新朋友,它能让红旗飘起来,让风车转起来,猜猜它是谁? ”

  二、分段学习

  1.出示课件,引导幼儿了解风的作用,根据课件分句学习诗句,理解诗意。

  师:“看!风娃娃来到树林里,把树叶从树上吹落下来。我们一起念解落三秋叶。”

  2.教师指导,幼儿模仿学习风的动作,感受风的作用。

  师:“谁能用动作学一学树叶是怎么落下来的?我们一起来学一学看!”

  师:“咦!江水怎么了?大家用动作学一学。”

  师:“不好了,风娃娃来到了竹林里,竹子怎么样了?你能学学竹子是怎样的吗?”

  3.完整播放课件,加强幼儿对古诗《风》的'理解。

  师:“古代有个诗人叫李峤,写了一首《风》的古诗,我们一起来听听。”

  4.教师引导幼儿完整地念古诗,可以适当地反复念读。

  师:“表演得真棒啊!我们一起来读读这首古诗吧!”

  师:“你们念得真好听!我们再来一遍。声音再响亮点、整齐一点,那就更棒了!”

  古诗:《风》

  解落三秋叶,

  能开二月花。

  过江千尺浪,

  入竹万竿斜。

  三、游戏“听古诗选图片”

  1.教师讲解游戏规则,并做示范。

  师:“古诗里藏着风娃娃呢,老师念一句古诗,你看看它在哪张图片上,就把这张图片高高地举起来。”

  2.适当地提示幼儿选择正确的图片,引导幼儿说出自己的想法。

  师:“解落三秋叶。风娃娃在哪张图片上呢?快找找。”

  师:“为什么选择这幅图片呢?谁能说说?”

  3.教师出示图片,分句念古诗,幼儿跟读。

  师:“我们一起来念一念这句古诗。”

  4.教师完整地念古诗《风》,幼儿表演风的动作。

  师:“风娃娃想请小朋友来表演,我念古诗你们来做动作。”

  四、延伸活动

  教师总结,鼓励幼儿回家继续巩固。

  师:“你们真棒,都能听懂古诗的意思了。”

  师:“今天我们学了一首新的古诗《风》,回家后把这首古诗《风》念给爸爸妈妈听!”

  活动反思

  幼儿的古诗教学不能生搬硬套,教师要运用直观、形象的教学方式让幼儿学习古诗,理解诗意,充分激发幼儿的学习兴趣,让活动充满生机。活动古诗《风》,通过课件中的生动画面激发幼儿的兴趣;通过精美的图片让幼儿体验、感受古诗的意境美,让幼儿在情景中发现问题、寻找答案。在游戏环节中,幼儿通过游戏充分感知、理解古诗的含义,做到在游戏中发展、学习。

  古诗教学活动,让幼儿在学诗的过程中了解历史、地理、文化等方面的知识。这是古诗教学追求的目标,也是我们思考和实践的方向。

设计方案 篇5

  教学要求

  1、学会本课11个生字,小学二年语文下册:《精彩的马戏》教学设计。认识6个字。

  2、引导学生感受马戏的精彩,同时了解这些精彩的马戏是马戏团的叔叔阿姨辛勤训练的结果。

  3、正确、流利、有感情地朗读课文。

  4、初步培养学生收集资料、处理信息的能力。

  教学重点

  1、学会本课生字。

  2、有感情地朗读课文。

  课前准备

  1、生字卡片、彩色挂图、投影片或计算机课件。

  2、课文第二、三、四自然段的文字投影片。

  3、让学生收集有关动物表演的图片或文字资料。有条件的可组织学生观看动物表演。

  教学时间 2课时

  教学过程

  第一课时

  教学内容:自读课文、学习生字

  一、激趣导入,揭示课题

  同学们,你们一定看过动物表演的节目,结合你们收集的有关动物表演的图片或文字资料,给大家讲讲。(学生可展示图片,看着图片作介绍)

  动物的表演真精彩呀!今天就让我们跟随小作者,再去看一场——“精彩的马戏”。(板书课题并齐读课题)

  二、自读课文,学习字词

  1、借助拼音朗读课文。

  2、认读生字词,读准字音。

  3、多种形式检查生字词认读情况。

  (1)学生相互检查,相互正音。

  (2)用生字卡片,开火车检查,相互正音。

  注意“精”读后鼻音。“重、阵、叔”读翘舌音。

  (3)教师抽查。

  4、自由小声读课文,画出自己不懂的词。通过读句子,同伴讨论,联系生活实际、图画初步理解词义。

  5、朗读课文,要求读正确。

  6、识记要求掌握的生字字形。

  学生交流学字的情况,小学二年级语文教案《小学二年语文下册:《精彩的马戏》教学设计》。(“笨、阵、团”用熟字加偏旁的办法来记)

  教学相机指导,比较字形:光——先精——睛金——全。

  7、指导书字生字。

  教师重点指导“戏、球、重”的书写。

  “戏”的斜勾要给学生示范。

  “球”不要丢掉最后的“点”。

  “重”要摆在正中,“丨”应在竖中线上。

  8、学生练写,教师巡视辅导。注意学生的执笔、书写姿势要正确。

  第二课时

  教学内容:学习课文、巩固练习

  一、复习生字

  二、观察图画,说说图意

  1、出示彩色挂图或计算机课件。

  2、学生一边看图或计算机课件,一边听教师范读。

  3、要求学生说图意,可用上课文中的词句。

  三、图文结合,读懂课文

  1、《精彩的马戏》给我们介绍了哪几个节目呢?请同学们自由轻声课文,用笔画出节目的.名称。

  2、让学生板书画出的节目名称或学生说教师板书。

  3、重点读议课文第2——4自然段。

  4、在这几个节目中(教师指板书的前三个节目),你最喜欢哪一个节目?

  5、根据学生喜欢的节目,选择学习伙伴,组合学习小组进行重点读议。

  能说说你们喜欢的理由吗?你们是读了文中哪些词语和句子才感觉到这个节目精彩的?让学生先看图、读文,再讨论:为什么喜欢这个节目?理解不同节目的精彩之处并在小组内朗读。

  6、各小组汇报学习情况。教师相机出示第二段文字并相机指导朗读。

  通过读课文,我们知道了“猴子爬竿”这个节目确实精彩:猴子的打扮让我们觉得猴子好玩儿;猴子高难度的动作让我们惊异;猴子的表情让我们感到猴子顽皮的天性。难怪观众会被它逗得哈哈大笑呢!我们再来读一读,体会一下这个节目的精彩。

  (1)自己试读第二自然段。

  (2)小组读。

  (3)抽读。(抽同学读,其余同学边听边看计算机课件或投影片)

  提示:现在请你们再来看看“猴子爬竿”这个节目,说说自己的感受。

  (4)齐读。

  教师小结:课文给我们介绍“猴子爬竿”这个节目时,先给我们介绍了节目名称,又介绍了猴子的动作和样子,最后介绍了观众的反应,让我们如同亲眼看见一般,真切地感受到了“猴子爬竿”这个节目的精彩。其他节目也很精彩,你们能通过朗读把它表现出来吗?

  7、出示第三、四自然段,学生集体试读第三、四自然段。

  8、喜欢“黑熊踩木球”和“山羊走钢丝”这两个节目的同学分别朗读第三、四自然段,并通过学生互评,教师相机指导,理解重点词句,读好课文第三、四自然段。

  9、再仔细读读课文,你一定发现了观众在观看这两个节目时的不同的反应。让我们再像课文中的观众一样,被笨重的黑熊那精彩的表演所吸引,为山羊演的绝技大声喝彩!

  10、指导有感情地朗读课文第三、四自然段。引导学生感受“哄笑”、“喝彩”,从而理解这两个词的意思。

  11、(出示课文插图四)仔细观察图画,再认真读读课文第五自然段,你有什么疑问吗?

  师生共同解疑。

  小结:是啊!动物们表演的节目个个都很精彩。小观众选了三个他最喜欢的节目来写,其他的节目就一句话带过,留给我们去想象,多好啊!动物们能表演这么多精彩的节目,都是马戏团的叔叔阿姨的功劳!让我们再来好好地读读课文的最后一句话。

  四、让学生把自己看过的或收集到的其他节目进行交流

  五、课堂作业

  学生独立完成课后第3、4题。

  六、课堂订正

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