设计方案
为了确定工作或事情顺利开展,通常会被要求事先制定方案,方案可以对一个行动明确一个大概的方向。那要怎么制定科学的方案呢?以下是小编精心整理的设计方案9篇,仅供参考,希望能够帮助到大家。
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
传统的嵌入式系统中,设计周期、硬件和软件的开发是分开进行的,并在硬件完成后才将系统集成在一起,很多情况下,硬件完成后才开始进行实时软件和整体调试。软硬件联合仿真是一种在物理原型可用前,能尽早开始调试程序的技术。
软硬件联合仿真有可能使软件设计工程师在设计早期着手调试,而采用传统的方法,设计工程师直到硬件设计完成才能进行除错处理。有些软件可在没有硬件支持的情况下完成任务的编码,如不涉及到硬件的算法。与硬件相互作用的编码在获得硬件之前编写,但只有在硬件上运行后,才能真正对编码进行调试。通过采用软硬件联合仿真技术,可在设计早期开始这一设计调试过程。由于软件的开发通常在系统开发的后段完成,在设计周期中较早的开始调试有可能将使这一项目提早完成,该技术会降低首次将硬件和软件连接在一起时出现意外而致使项目延期完成所造成的风险。
在取得物理原型前,采用软硬件联合仿真技术对硬件和软件之间的接口进行验证,将使你不会花太多的时间在后期系统调试上。当你确实拿到物理原型开始在上面跑软件的时候,你会发现经过测试的软件部分将会正常工作,这会节省项目后期的大量时间及努力。
软硬件联合仿真系统由一个硬件执行环境和一个软件执行环境组成,通常软件环境和硬件环境都有自己的除错和控制界面,软件通过一系列由处理器启动的总线周期与硬件的交互作用。本文以一个MiniWeb卡的开发介绍一种软硬件联合仿真系统。
该方案的核心是采用一个51单片机仿真引擎GoldBullISS51(以下简称ISS51),ISS51是51单片机开发环境KeiluVision2的'一个插件,ISS51具有连接Keil和硬件仿真环境Modelsim的接口,可以实现软硬件同步仿真。在该系统中,Keil作为软件调试界面,Modelsim作为硬件仿真和调试界面,ISS51负责软件执行、监控软件断点、单步执行、内存和寄存器数据返回给Keil、CPU总线时序产生和捕获、内部功能模块(如定时器,串口)的运行等功能。
MiniWeb卡介绍
MiniWeb卡是一个运行在单片机上的Web服务器,提供网口连接,有大容量文件系统,提供TFTP和HTTP服务。尽管软件系统比较复杂,但优化编译后,执行代码还不足25K,为后续升级留下了足够空间。
51CPU采用SST89系列,这种CPU具有ISP功能,可以通过RS232串口,直接将目标码下载到CPU。
DMA控制逻辑是一个可编程逻辑器件,采用的是ALTERA的CPLDEPM240,主要功能是实现外围器件之间的DMA传递。因为51CPU进行IO访问是很低效的,需要24个时钟周期才能进行一
次IO访问,在外围设备之间转移数据则需要更多的时钟周期,使用DMA控制逻辑可以达到3个时钟周期就能转移一个字节。本系统中处理多种网络协议,需要大量报文收发和文件系统访问,采用DMA可以极大地提高51单片机的数据处理速度。DMA通道主要有MAC芯片与RAM之间的数据块转移,SMARTMEDIA和RAM之间的数据块转移。
网卡芯片采用的是AX88796,主要的优点是可以和51CPU方便地接口;支持100M以太网,速度高;有较大的接收报文缓存,能够平滑网络流量,减少因51CPU处理速度慢导致的报文丢弃和重发。
SMARTMEDIA是一个移动存储卡,主要用于存储文件,MiniWeb卡支持8M到256M的SMD卡。
文件系统是MiniWeb卡的新开发模块,文件系统的测试主要通过TFTP来进行,为此MiniWeb卡上的TFTP服务程序进行了特殊设计,支持格式化SMARTMEDIA,获取剩余空间,获取文件名列表,上传、下载和删除文件。
软硬件联合仿真的必要性:
MiniWeb卡软件模块多,软件开发风险较大。软件对硬件的依赖较强,FLASH存储器的访问驱动、网卡驱动、DMA驱动,需要软硬件协同调试。
文件系统的开发,在仿真环境下更容易和快捷。比如在仿真结束时,可以将SMARTMEDIA仿真模型中的数据倒换到磁盘文件中,在仿真开始时,将磁盘文件中的数据加载到SMARTMEDIA仿真模型中,在定位文件系统的问题时,这一个功能很有用。
采用软硬件联合仿真,便于系统前期设计。51单片机的外部RAM访问效率较低,内存拷贝、外部器件之间的数据块转移很浪费时间。将大量数据的拷贝操作或数据块校验、比较操作在CPLD内实现,可以大大改进51单片机处理数据的能力。通过软硬件联合仿真,可以评估CPLD处理数据对性能的改进。
MiniWeb卡软硬件联合仿真系统:
软硬件联合仿真主要解决的问题是系统功能设计与验证,它不解决电源、滤波电容、总线电平兼容问题。
做系统仿真,首先要对硬件系统建模。我们关注的是系统设计的正确性和可执行性。
系统中的串口只是用来支持ISP下载软件,软件部分没有对串口做任何操作,所以系统仿真可以不必考虑。
网卡芯片AX88796,厂商没有提供仿真模型。它与CPU的接口符合ISA接口标准,软件对AX88796的操作是根据NE20xx标准网卡芯片设计的,由此我们建立了一个网卡芯片的仿真模型。我们设计了一个MACBFM来仿真网卡芯片的ISA接口,NE20xx定义的寄存器在C模型中实现,MACBFM与NE20xx寄存器C模型通过PLI接口交换数据。
SRAM仿真模型是很容易获取的,很多器件生产商都提供Verilog仿真模型,但器件生产商提供的Verilog仿真模型都包含复杂的延时控制代码,这会影响仿真速度。根据经验,我们可以确保SRAM在单板设计中被正确应用,不会产生时序问题,所以我们可以采用一个简化的SRAM仿真模型,这是我们自己设计的,有效代码只有十几行。
51CPUBFM负责单片机管脚时序的产生和捕获。51CPUBFM是与ISS51紧密捆绑的,由ISS51安装程序提供。
SMARTMEDIA是三星公司提供的仿真模型,我们使用的也是三星公司的同类型存储卡。该模型可以用于验证软件操作SMARTMEDIA的正确性和DMAController的接口时序。
DMAController是MiniWeb卡硬件开发的一部分,将逻辑设计代码应用于仿真,既能检测逻辑设计的正确性,又能使整个仿真系统得以正常运转。
虚拟网卡
做系统仿真,必须输入来自真实世界的激励,并将仿真系统的输出传递到真实世界。即便是不能连接到真实世界,也应该提供模拟真实世界的输入,并对仿真系统的输出进行检测和分析。
对于MiniWeb卡来说,它和真实环境是通过网口连接的。使用虚拟网卡技术,能够将图3中的MACCModel与虚拟网卡进行通讯。
对于运行在Windows系统上的应用程序来说,它并不知道网卡是虚拟的还是真实的,应用程序通过虚拟网卡收发数据,事实上是与仿真系统在进行网络通信。
这样就可以使用TFTP向MiniWeb卡仿真系统传递网页文件,使用IE浏览MiniWeb卡仿真系统中的网页,MiniWeb卡的所有功能都能够被检验。
使用网络臭探器Sniffer可以监控虚拟网卡的报文流,方便协议调试。
仿真加速技术
软硬件联合仿真,影响仿真速度的瓶颈在HDL代码部分的仿真。如果不设法提高HDL代码部分的仿真速度,软件调试就非常低效。
提高硬件仿真速度的方法之一是软件硬件仿真采用事件同步,只在CPU访问IO时保持软件和硬件是同步的。
仿真加速方法之二是硬件仿真系统时钟休眠。对于MiniWeb卡来说,只
有DMAController是受时钟控制的,软件没有操作DMAController的期间,DMAController的运作是毫无意义的,所以可以在非DMA操作期间,对时钟进行休眠;ISS51在每次IO访问时,给出与上次IO访问的时间差,这个时间差经过处理可以作为时钟休眠的时间段。如果ISS51连续进行IO访问,就不会产生时钟休眠了。DMAController工作于查询方式,可以采用时钟休眠技术,而不会导致仿真与真实结果的不一致。
方法之三是,缩短SMARTMEDIA仿真模型中的一些长延时的时间参数。因为在等待SMARTMEDIA进入就绪状态时,CPU必须连续查询IO,影响仿真速度。我们主要用于软件功能验证,这种修改也是可以接受的。
方法之四,在软件设计上,谨慎使用外部中断,因为一旦中断启动,ISS51需要在每个机器周期查询是否有中断信号,导致软件仿真和硬件仿真在每个指令上都进行同步,影响仿真速度。如果一定要使用外部中断,建议用C模型代替Verilog模型,这样可不影响仿真速度;或者由用户根据外部模块产生外部中断的时机,使用ISS51的控制命令,在恰当时刻使能ISS51的中断模块。
在一个普通PC(CPU为AMD速龙1000,SDRM512M133),运行MiniWeb卡仿真系统,使用PING命令测试MiniWeb卡仿真系统的响应速度:
Replyfrom10.10.112.76:bytes=32time=64msTTL=128
使用IE打开MiniWeb卡仿真系统中的网页文件,感觉和拨号上网的速度差不太多。创建多个TFTP连接,同时向仿真系统传递或下载网页文件,同时使用IE进行网页浏览,都无响应中断现象出现。
总结
使用软硬件联合仿真,MiniWeb卡不需要硬件就能进行全部功能的仿真,增强了系统设计成功的信心。软硬件联合仿真方便系统设计调整,可以在设计前期评估性能,方便软件和硬件的debug,是一个值得推广的技术。
设计方案 篇3
教学目标:
1、体验在集体活动中分工与合作的重要性。
2、认识合作成功与失败的条件。
3、培养初步的合作意识和能力。
4、在活动中体验合作成功的喜悦。
教学准备:
8组竞赛瓶、4个排球、4面红旗、8组积木、5组橡皮泥、9个带问题的卡通人物和动物、课件、录像片等。
教学过程:
一、兴趣导入,故事过渡
小朋友们,你们爱做游戏吗?老师也很喜欢做游戏,今天我们一起来做游戏好吗?不过在做游戏前,先让我们一起来昕一段小故事:
很久以前,一个很深很深的矿井里有5个矿工,可是有一天矿井突然塌方了,面对仅有的一个井口,5个矿工该怎么办才能逃生?
小朋友,你们面前的五个小球就是5个矿工,快快想出好办法!
二、游戏体验
1、体验一:抽球比赛。看哪个小组在最短的时间内把球抽出。然后让学生说说自己动作快的原因或者动作慢的原因,进行比较。
2、体验二:传球比赛,夺红旗。
A、第一轮比赛球从每个学生头上传过。赛后,说说动作快的原因或动作慢的原因。B、第二轮比赛球从每个学生左肩传过。借鉴第一轮失败的原因小组调整,再试。(以搏戏导入新颖而富有情趣。)
3、体验三:堆积木比赛,夺红花。要求小组每个同学都参与,看哪个小组在5分钟内堆的积木种类最多,堆完后可以找老师和其他组的同学欣赏,并介绍你们小组是
怎样堆的。最后,学生介绍,总结堆的多与少的原因。
三、探究明理
1、讨论探究:通过前面的三个游戏,你明白了什么?通过比较,进行总结归纳。
2、小结明理:合作r可以产生超过个人的力量;合作,可以帮助我们战胜困难;合作,能为集体赢得荣誉;合作,能给我们带来愉快的体验。
四、延伸升华
A、让学生根据课前搜集的资料,说说在我们的生活中,还有哪些事是需要合作才能完成的。
B、学生看有关合作内容的课件,录像片,然后谈感受。
五、模拟实践
出示小朋友喜欢的卡通动物、人物卡片,在每个卡通动物的后面都有一道题,各小组根据要求分工合作.(这三个游戏设计的目的性、层次性非常强。)
(让学生收集材料充分地体现了该学科以学生的社会生活体验为基础的特点。)
(电教媒体的使用恰到好处,为学生由感性认识的积累到理性认识的升华起到了推动作用)
(用小朋友喜欢的各种卡迪人物来吸引学生的注意力。)
解决的问题如下;
a、小组几个人用彩粉笔将教室黑板打扮漂亮!先想好画什么,然后小组同学一起完成。
b、喜欢拼图吗?那么试试看,拼出后会是一幅什么图?然后将结果贴在黑板上!
c、会捏橡皮泥吗?那么来吧!试试捏个"动物乐园"出来,好吗?
d、小组同学准备个小合唱,要有动作才漂亮!
e、有一座房子光秃秃的,你们能用玉米粒做屋架,
红豆做屋顶,绿豆做窗户,再配上图案,将它打扮一下好吗?
f、你们几个人试着组合成"术字形"、"米字形"、"梅花型"图案(要求站着组合)
g、你们小组能团结一心,那么大家都来想想,小组同学一起合作干点什么!给大家个惊喜!
h、这是一朵大红花,每个花瓣都被白色花片遮住了,白色花片上的问题需要
(丰富多彩的活动内容,调动了学生的热情,开阔了学生的视野,促进学生思维的发展。)
从书中寻找答案,只要大家齐心合力从十本书中找出答案,就能揭开白色花片得到这朵红花。i、图中有七种水果的横截面图,小组努力,猜猜这是哪七种水果,如果答对了,小动物就是你们的了!学生小组准备,(如有困难,可以找老师帮忙);然后全班展示成果,体会成功的喜悦。
六、总结深化
师生共同参与活动,拉近了师生的'距离,体现了新型的师生关系。
总主评:
1、在活动中体验,在体验后感悟,在感悟后运用。
"活动、体验、感悟、运用"是本课设计的最大特点。本课针对三年级学生心理特点,选择了学生感兴趣又能体现出合作重要性的游戏活动,通过"活动"这个载体,充分调动了学生参与学习的积极性,使他们在情感和态度上有了积极的体验,也对他们逐步明确合作的重要性起到了水到渠成的作用,在此基础上,再经过讨论归纳,再体验、再感悟,以此促进学生正确的价值观的形成。
2、师生共同参与活动,充分体现了合作的实践性在本课中,除了上课教师能以准确的角色定位,以组织者,合作者的身份参与活动之外,看课教师也能在看课过程中,被同学邀请参与活动,这一做法,不仅活跃了课堂气氛,而且也使学生进一步明白了合作无时不在,无处不在。
3、开放性地使用教材,体现了创新精神。
教材是一个载体,教师应该创造性地使用教材。本节课,教材中是以"捏熊猫"这一活动,让学生讨论"合作成功的条件"和"合作不成功的原因。"我们认为只通过这一活动,学生对以上问题的感悟不会太深,因而设计了抽球、传球、堆积木这三个游戏活动,让学生在多次感悟后明白道理。同时对于教材中提供的两项活动一一捏熊猫和做花环,我们也没有采纳,而是重新设计了让学生更愿意接受的12个活动,这些活动种类不同,形式各异,其趣味性和生活性都很强,使本课所倡导的生活化教学真正落实到实处。其次,我们根据教材提供的图形,进行大量充实后制成课件,并选用石油开采、汽车制造为内容制成录像,使本课教学内容在深度和广度上有所加深。
4、合作意义的内涵在体验、感悟中不断加深。"合作意义"内涵是很深的,学生通过身边事例只是对其有了浅显的了解,老师通过游戏活动一一讲身边事例一一延伸到社会大舞台,这一由浅入深的设计安排,使合作意义的内涵在体验、感悟中不断加深。
设计方案 篇4
一、教学目标:
1、 知识与能力:通过对语言文字的品位,理解含义深刻的句子
2、 过程与方法:创设学生提问的氛围,逐层深入的理解文章内容
3、 情感与态度:体会华侨老人眷恋祖国的感情
二、重点:
创设学生提问的氛围,逐层深入的理解文章
三、难点:
体会华侨老人眷恋祖国的情感
四、教具:
幻灯
五、教学过程:
(一)导入:同学们,你们见过梅花吗?你们对梅花有哪些了解?
今天我们一起学习22课《梅花魂》,读课题,质疑。
那么梅花魂指什么呢?
(二)整体感知:
打开书,默读课文,你认为哪些语句能解答你刚才的问题
用笔划下来,可以在边白处作简单的'批注。
(三)深入学习:
读读你画的句子,你感受到什么了和旁边的同学交流一下。
梅花魂指什么呢?谁来读读你画的句子?(以下内容随学定教)
1、(13)段相关内容
①理解梅花的精神
学生谈理解,读出体会来
②理解中国有气节的人和梅花一样
③加入课外资料:我国古代有气节的人物
过渡语
④这位身在异乡的华侨老人,会怎样对“我”说这段话呢?
(指读13段)
⑤外祖父这么珍爱这幅墨梅图,为什么把它送给我呢?
2、(3)自然段相关内容
①理解外祖父怎么“分外爱惜”墨梅图
②借助外祖父的话理解“这清白的梅花,是玷污得的吗?”
过渡语
3、(2、7、10、15、16)自然段相关内容
①外祖父给我读思乡的诗句,想象当时的情景读一读诗句
②想想外祖父还会给我讲关于祖国的什么呢?
③课件:祖国的地图,山河。
④出示第七自然段,读出自己的感受
⑤简单谈,理解10、15、16自然段的相关内容
过渡语
(四)回归整体
1、填空:“故乡的梅花又开了,那朵朵冷艳,缕缕幽芳,总使我想起_____。”
2、结束语
设计方案 篇5
教学目标
1.学会14个生字,会认4个字,能正确读写勾勒、骏马、无限、鞭子、疾驰、马蹄、礼貌、拘束、摔跤、襟飘带舞等词语。背诵课文一、二自然段。
2.通过有感情地朗读课文,感受草原的自然美和人文美。理解“蒙汉情深何忍别,天涯碧草话斜阳”的意思。受到热爱祖国和民族团结、和谐的教育。
3.在草原自然美和人情美的熏陶下培养美感。初步感悟作者的表达方法。教学重难点让学生通过语言文字展开丰富的想象,在脑海中再现课文中描述的精彩情景,体会句中所含的意思。理解“蒙汉情深何忍别,天涯碧草话斜阳。”的意思及表达上的作用。
突破重难点的方法:
1.带着想象结合生活实际展开有层次的朗读,获得身临其境的感受和体会。
2.运用音乐的情感引导作用体会文中美景及表达的情感。
教学课时:二课时
第一课时
一、音乐铺垫、孕育情感
1.播放歌曲《美丽的草原我的家》,让学生说说歌曲中描绘的是哪里的景色。听着歌曲,在你头脑中呈现了怎样的景象?出示课题。
2.引导学生联系生活实际及见闻说说草原的美丽景象,与实践阅历相结合,缩短文本与生活的距离,调动学生学习的热情。今天我们将在老舍先生优美文字的引导下走进那美丽的草原。
二、自读感悟、整体感知
1.自读课文,要求正确流利。找出生字、词语,注意读准字音。学生自由结成旅行伙伴,去“游览”草原的美景,在美景中细细观赏。
2.汇报交流,共同感悟。课文中哪些地方给你留下了深刻的印象?把印象深刻的句子勾画出来,有感情地读一读,说说你有怎样的感受,请把你的收获和大家一起分享。
3.内容归纳,整体感知引导学生说说作者老舍从哪些方面向我们介绍了草原?分别根据学生留下印象最深刻的部分得出介绍了草原的自然景色和蒙古人民的热情好客及民族间的团结友爱。(引导学生明确课文内容。)
三、分层朗读,感悟美景
1.找出描写草原美丽的自然风光的段落,自己有感情地朗读,把你喜欢的词句勾画下来,细细品读。
2.引导学生说说草原的自然风光给作者留下了怎样的感慨?“既使人惊叹,又叫人舒服,既愿久立四望,又想坐下低吟一首奇丽的小诗”
3.是怎样的一种景象让作者有了如此的感慨呢?以此引导学生说说草原的天、地的景色各有什么样的特点?找出相应的句子读一读。
4.找出第一自然段中描写天的句子有感情的朗读,说说天的特点。在这样的天空下你会有怎样的感受?引导学生说出自己的感受,读出作者的感受。
5.学生有感情地朗读描写羊群和小丘的句子,说说给自己在头脑中留下的印象。读中评价,体味美感。
6.在这样的境界里你会有怎样的感受,让学生根据自己的感受来有感情地朗读课文一自然段。
7.齐读感悟、练习背诵。
四、品味练笔
通过老舍先生优美的语言描写,让草原美丽的自然风光深深地打动了我们。请同学们用自己的话写出一两句描绘草原美景的句子或小诗。也可以用你手中神奇的画笔画出草原的美景,交流展示。
五、巩固练习,有感情地朗读、背诵课文第一自然段。
第二课时
一、回顾美景、导入新课引导学生回忆草原自然风光,今天让我们接着走进草原,继续我们的草原之旅。
二、朗读理解
1.请同学们自读课文第2自然段,说说你又看到了什么?
2.行车在草原上所见到的景象、蒙古人民骑马几十里欢迎远到而来的我们的情景。
3.请同学找出来有感情地读一读,读中评议。看到这样的场面你有何感想呢?引导学生说出自己的感受。
4.交流感受,齐读第二自然段。
三、读中体会
1、请同学们自读课文3.4.5自然段,在你感受最深的'地方做上记号。
2、引导学生结合课文内容说出自己的感受,抓住课文片段进行理解体会。
(1)主客见面时那真挚的感情。从课文哪些地方可以看出来,用--线标出、交流。引导学生从词句中体会(如:握手再握手,笑了再笑中的两个再。总是热乎乎地握着中的总是,人很多,都是从几十里外乘马或坐车来看我们的中的很多……都是……体会到主客双方的感情热烈、深厚。)
(2)自由读思考,好客的主人是怎样款待客人的?把你体会最深的一点讲给同学们听。找学生朗读,同学们边听边想象画面。看到这样的情景,你有什么样的感受,你有什么话要说,你又会做些什么呢?引导学生联系课文内容体验。
(3)学习第五段:齐读最后一段,说说你对“蒙汉情深何忍别,天涯碧草话斜阳。”的理解。
四、总结感悟
1.总结全文谈谈你的感受。本文通过写老舍先生第一次访问内蒙古草原看到的美丽景色及受到蒙古族同胞热情欢迎的情景,表现了民族团结的精神。
2.齐唱《爱我中华》。
五、练笔拓展
同学们,草原真的是美极了。请同学们想象一下,本文描写的是老舍先生几十年前去访问内蒙大草原所看到的景象,今天的草原又是什么样的呢?请你展开丰富的想象,用精彩的文字描述草原新景象。
设计方案 篇6
一、指导思想
为推进教学管理规范化,星级教研组评选常态化,鼓励教师在教研活动中不断成长,促进教研活动的经验积累与分享,展示各教研组教研成果,根据学校工作计划,特制的本方案。
二、展示项目
1、说课
2、模拟教学(无学生的上课)
3、成果汇编
4、课题汇报
说课是在备课的基础上,面对同行或专家,在规定的.时间内,针对具体课题,采用讲述为主的方式,系统地分析教材和学生等,并阐述自己的教学设想及理论依据,然后由同行评议,达到互相交流,共同提高的一种教研活动。
模拟教学是教师从教材中自由选取教学内容,按照课堂教学进行无学生模拟授课,检验教师的教学艺术、语言运用能力、课堂组织能力、多媒体课件等现代教学手段以及板书等传统教学手段的运用等一系列教学实践能力。
三、具体展示安排
1、数学组:6月17日,上午第1、2节课,说课、模拟教学;下午第5、6节课,课题汇报。6月27日前成果汇编评选。
2、综合组:6月18日,上午第1、2节课,说课、模拟教学;下午第5、6节课,课题汇报。6月27日前成果汇编评选。
3、语文组:6月19日,上午第1、2节课,说课、模拟教学;下午第5、6节课,课题汇报。6月27日前成果汇编评选。
四、有关要求
1、全校分语文、数学、其他三个大组进行展示,每个教研组均展示四个展示项目,每个项目均由不同的人员负责。各教研组于6月13日前确定并上报本组分工情况,要求本教研组成员人人有事做。
2、说课和模拟教学为同一教学内容,且由本组重点培养对象承担;成果汇编主要汇总编辑本学期本教研组的优秀教研成果,包括听课、讲课情况、获奖证书、优秀论文案例、集体备课资料等。(格式:大标题三号黑体,小标题五号黑体,正文5号宋体。封面自行创意设计,学校文印室统一打印、装订);课题汇报围绕本教研组的小课题研究,汇报研究的目标意义,经验做法、取得的成效,存在的问题,下一步研究的打算等。说课5—8分钟要求脱稿,使用多媒体课件.模拟教学15分钟,要求脱稿,使用多媒体课件.课题汇报15分钟。
3、所有展示项目均作为个人、教研组、年级组目标考评的相关依据,并按3:4:3的比例评选一、二、三等奖。其中说课和模拟教学分组评选个人奖;成果汇编、课题汇报按组评选集体奖。其中优秀课题由学校推荐到市教科院立项为市级课题。
本次活动将邀请市教科院领导参加,电教处全程录像。
4、评委安排:
(1)数学组:
(2)语文组:
(3)综合组:
设计方案 篇7
摘要:微生产线相对于大型的自动化生产线有着诸多的优点,如体积小、成本较低、生产效率高、易操作、易检修、技术定向等。本文通过实例,对基于光机电一体化技术的微生产线设计进行分析阐述。
关键词:光机电一体化;PLC;设计
一、微生产线的基本结构设计
自动化生产线最初是在机械制造业中实现的,其中最早出现的是机床自动化生产线。随着工业的不断发展和用户的不同需求,微生产线的发展近几年来也崭露头角。它相对于大型的自动化生产线有着诸多的优点,如体积小、成本较低、生产效率高、易操作、易检修、技术定向等等。笔者以设计一条基于光机电一体化技术的微生产线为主要内容,综合阐述了整个生产线各个独立单元的设计内容和设计方法。这条微生产线系统以工业生产和工程应用为背景,有较高的集成度和开放性,各个单元可拆分独立使用,也可综合整体使用。它可以对工件进行送料检测、加工、搬运、装配及分类存储。系统中应用多种传感器实现对工件材料的检测识别,然后通过模拟打孔装置对工件进行加工,再由搬运单元搬至装配单元,再将装配好的工件搬运至存储单元,最终由机械手对到位的工件完成分类存储。
二、微生产线中基本单元的设计
1.供料单元的设计
它是整个系统的第一个单元,也是整个工作中最基础的模块。供料过程中,供料气缸从料仓中推出工件,推料气缸推出工件。供料单元有三种传感器,可检测区分材质、颜色,供后面单元分类操作。送料检测单元主要完成对工件的检测任务,它的主要组成及用途如下。
(1)料仓装置:用于存储要加工的工料。
(2)送料气缸:把工料送至颜色检测位置。
(3)推料气缸:把检测完毕的工料送至加工转盘。
(4)电磁阀及气动元件:用于控制气缸伸缩。
(5)光电传感器:用于检测输送台上工件。使用传感器上面的旋钮调节需要的检测距离,检测范围为1~9cm。
(6)光纤传感器:一对对射式光纤传感器为料仓传感器,感应料仓中是否有工件。
(7)电感式传感:用于检测金属,检测的距离一般是有要求的,设计时规定5mm。
2.加工检测单元的设计
首先由传感器来检测待加工工件是否到达旋转圆盘上。若已经到达,那么旋转圆盘则执行接下来的动作,通过90°的旋转把待加工的工件送到工件要进行加工的正确位置上。钻孔装置对工件进行打孔加工,接下来旋转圆盘再旋转90°进行接下来的动作。这一动作的执行是利用气缸来检测已加工工件的深度,如果气缸已经推到底那么就说明加工工件的孔是符合要求的,不然的话不符合要求。加工检测单元由四工位转盘、模拟钻孔加工装置、深度检测装置、传感器、电磁阀及气动元件、三相380V交流电动机、并励直流电动机、涡轮蜗杆减速机、电磁离合器等组成,主要完成对工件内径的.钻孔加工。
3.装配单元的设计
将搬运单元传送来的工件进行装配成形后,搬运到分类存储单元。当放料口有工件,拖料气缸开始执行动作,把钻完孔的工件移动到对应的位置,该位置的顶料气缸就会缩回,这样就实现了装配任务,此时装配完成的工件被拖料气缸推出,已进行下一步的执行动作:搬运单元来搬运。装配单元主要由配件料筒、装配台、抵料气缸、拖料气缸、光纤传感器、电磁阀及气动元件等组成,主要完成将搬运单元传送来的工件进行装配成形。
4.搬运单元的设计
上一单元的合格工件到位,伸缩气缸、提升气缸、旋转气缸相互配合,测工件到位后,由传送机构传送到位。
5.分类存储单元的设计
把不同的工件经过检测,分类放置,可检测材质颜色等。该单元可以按行进行分类存储,也可以按列进行分类存储,用户可以根据生产需要进行设定;从下到上或者从左至右是工件的入库顺序。
三、微生产线的机械设计
1.气缸的选型
在设计过程中,需要根据不同的工作原理及不同的应用范围来选择合适的气缸。系统中使用气缸的机构及相应的气缸选型如下。
(1)送料检测单元共使用了2个单作用类型的气缸:一个是用于将料仓中的待测工件推至检测位置的圆柱形气缸,另一个是用于将检测完毕的工件从检测位置推至加工转盘的圆柱形气缸。
(2)加工检测单元共使用了3个单作用类型的气缸:一个是用于固定加工转盘上待加工工件的圆柱形气缸,另一个是用于提升钻孔电动机的圆柱形气缸,再一个是用于检测加工工件深度(检测加工元件是否为合格品)的圆柱形气缸。
(3)搬运单元。共使用了三种类型的四个气缸:一是用于机械手升降的单作用圆柱形气缸,一是用于机械手伸缩的单作用圆柱形气缸,一是用于抓夹工件的气手指,一是用于使机械手旋转至抓夹位置的双作用气缸。
(4)装配单元共使用了2个单作用类型的气缸:一个是用于拖动装配台至装配位置的圆柱形气缸,另一个是用于抵住配件料筒中工件的圆柱形气缸。
(5)分类存储单元共使用了2个类型的气缸:一是用于机械手伸缩的单作用圆柱形气缸,另一个是用于抓住工件的气动手指。
2.电磁阀的选型
在微生产线的设计中,气动电磁阀是控制气缸的枢纽部件,在进行气动电磁阀的选型时,需要根据选用的气缸的种类进行电磁阀的选择。系统中大部分选用了的单作用气缸(机械臂也为单作用气缸),统一采用型号为4V110-06-DC24-2.5W的气动电磁阀。它是一个二位五通单电控电磁阀,可以良好的配合该系统使用的气缸的工作。此外,在搬运单元中,用于控制机械手旋转的双作用摆缸,采用型号为4V120-06-DC24-2.5W的气动电磁阀。
3.机械传动的设计
由于每一种机械传送方式都有各自的特点,需要根据不同的要求选择不同的机械传动方式,在加工转盘的旋转过程中,使用了涡轮蜗杆对旋转位置进行精确定位,在分类存储单元机械手的伸缩、提升使用了滚珠丝杠进行平稳放置工件,搬运单元使用了带传送进行工件的水平传送。
四、PLC控制系统的设计
在微生产线系统中,根据系统中多单元协同工作,要求PLC之间实现网络通讯,多传感器、气动元件动作,要求具有数字量、模拟量扩展功能;能够控制步进、变频、伺服电动机的工作,要求PLC具有较强的运动控制的功能;根据国内的电压等级为220V/380V,要求电源可以在该范围工作;由于系统需要拆装和移动,要求PLC具有较强的抗震能力。参考市售PLC产品的价格,最终选定西门子公司生产的S7-200系列PLC。
五、人机界面的设计
人机界面又叫HMI,是用户对自动化控制系统的一种检测、控制手段。本条微生产线采用了MT4404T系列的触摸屏,进行系统的操作和基本状态的监控。该触摸屏具有方便的接口、简捷的开发系统、良好的用户体验等特性,适合用户的基本需求。
六、设计方案的预期和不足
本文的设计方案实现了以S7-200PLC作为控制器的自动化生产线系统,研究成果可以投入到市场,其设计方法、生产任务具有一定的借鉴意义。此外,由于光机电一体化微生产线是一个相对比较复杂的系统,设计方案中难免会出现不足,比如基本单元过少,控制系统是否可靠等问题,本方案还需要进一步改进。
设计方案 篇8
功能需求
1、满足计算机教学科研、行政办公需要,提供各种教学、办公工具和支撑平台,并提供丰富的计算机软硬件系统资源。
2、具有完善的办公事务处理能力,包括电子公文传递、电子公文管理、电子邮件、邮件收发等无纸办公自动化功能。
3、满足信息情报交流的需要,方便学校各级领导和教学科研人员对各种信息资料、科技情报的检索和查阅。包括Web查询、电子公告、电子新闻等。
4、具有远程通信能力,借助电话网等通信手段,以最低的通信成本,方便地实现远程互联,跨越地域限制,满足学校要求,加强各单位之间的业务联系和信息资源共享。
5、具有收集、处理、查询、统计各类信息资源的能力,充分利用原有数据资源,为学校领导提供准确、快捷的数字信息,实现数据化管理和智能化决策。
6、学校网络系统要确保整个计算机网络系统的.可靠性、安全性,具有一定的冗余。容错能力强,确保信息处理安全保密。
7、学校信息网络系统要保证实用和技术先进,便于非计算机专业人员使用,并能不断满足学校未来业务发展的需要,具有很强的扩展能力。
目 录 字
前 言 3
0.1 网络应用的发展 3
0.2 建设XX中学校园网的必要性 4
第一章 XX中学校园网需求分析 6
1.1 XX中学网络现状 6
1.2 用户需求分析 6
1.3 功能需求 7
第二章 系统方案设计的总体思路 9
2.1 校园网络系统的构成 9
2.2 系统方案设计的总体思路 9
第三章 网络系统设计方案 12
3.1 网络的分层设计原则: 12
3.1.1 核心层 Core Layer 12
3.1.2 分布层 Distribution Layer 12
3.1.3 接入层 Access Layer 13
3.2 综合布线系统设计 13
3.2.1 综合布线系统组成简介 14
3.2.2 设计综合布线系统依据的标准 16
3.2.3 LUCENT 布线系统简介 17
3.2.4 设计XX中学综合布线系统的考虑 19
3.3 网络系统方案设计 22
3.3.1 校园网的设计目标 22
3.3.2 网络建设原则要求 23
3.3.3 系统需求分析 24
3.3.4 产品技术选型 25
3.3.5 厂家产品选择 30
第四章 主机系统设计方案 34
第五章 软件系统设计方案 36
5.1 系统软件 36
5.2 服务器软件 36
5.3 应用软件 37
5.4 工具软件 38
第六章 校园多媒体教室系统实施方案 39
6.1 多媒体教室概述 39
6.2 系统结构及实施 39
第七章 项目材料清单 44
7.1 综合布线系统 44
7.2 网络设备 45
7.3 服务器 45
7.4 多媒体设备及外设 46
第八章 工程实施管理 47
8.1 工程组织 47
8.2 施工技术要求 48
8.2.1 设备间环境建议和施工管理 48
8.2.2 施工技术要求 48
8.2.3 测试的方案 60
8.2.4 竣工及验收 61
8.3 工程实施 62
8.3.1 工程设计 62
8.3.2 实施步骤 63
8.3.3 施工进度 64
8.4 系统支持和维护 65
第九章 售后服务和技术支持 66
9.1 产品质量保证 66
9.2 工程质量 66
9.3 工程图纸和售后服务 66
9.4 培训 66
实力与承诺
1、售前查询、售后登记。保证唯一! (全省保证唯一!)
2、九年论文服务成功运营信誉保证 (20xx年—20xx年)
3、完善的售后服务-有问必答系统! (注册用户可使用)
4、1 0分钟内传送资料到指定邮箱!
5、定制论文由首饰、博士学历撰写!(保证原创,版权归您!)
6、论文发表支持全国七万家期刊杂志(包罗全国所有期刊杂志)
7、汇聚97.1W套论文资料大型题库!
8、计算机专业同一个题目提供多种语言选择!
(asp、asp.net、Java、vb、vb.net、C#、C#.net、VC++、Delphi、pb、php、vfp等等)
设计方案 篇9
活动目标:
1、使孩子们同过观察,比较,表演,游戏等活动认识1――9各数的相邻数。
2、通过学习相邻数,进一步了解一个数与相邻两个数之间的多1和少1的关系,进一步掌握数序。
3、在情景化的活动中,孩子们体验表演的乐趣,对美的欣赏,对数的兴趣。
活动准备:
1、绳子,大块的布,若干小泡沫垫子;小草,小花,用伞做的蘑菇(每个花和蘑菇上有一个数字),地毯。
2、纸做的蝴蝶翅膀,蝴蝶触角,若干数字;数字娃娃的头饰。
3、小朋友会玩游戏《蝴蝶找花》。
活动过程:
一、老师、小朋友一起布置数字王国。
1、把小泡沫垫子拼成T型舞台,把绳子牵起来,遮上布,分成表演的前台和后台。地毯在地上,在空地上撒上花和草,放上伞做的蘑菇成草地。
2、大家合作给蝴蝶翅膀涂上漂亮颜色。
3、小朋友们选择角色进行装扮:蝴蝶戴上翅膀,挂上数字;数字娃娃戴上头饰,剩下的孩子做数字王国的客人。
二、、小朋友去数字王国做客。
师:今天我们要去数字王国做客,数字王国里做多的是什么呀?(数字)是啊,每个孩子一定要有一个数字,才能进入数字王国的。
三、小朋友和数字娃娃见面。
师:咦,数字娃娃怎么不见呢?我们一起喊喊吧!
1、数字娃娃(2)从布景后跳出来:“我在这里呢!”小朋友热情的和数字娃娃打招呼。
2、数字娃娃(2)说:“接下来出来的是我的邻居,他的数字比我的数字少一个,你们猜猜他是谁呀?”小朋友说对了,数字娃娃(1)就出来。
3、老师:数字娃娃(2)还有一个邻居,他的数字比数字娃娃(2)多一个,他是谁呀?(小朋友说对了,数字娃娃(3)就出来)1和3是2的邻居,也可以说1和3是2的相邻数)。
4、依照此方法,1――9的数字娃娃有趣的'出来。
5、给数字娃娃按数序排好队。
6、请数字娃娃和小朋友坐在一起,不过数字娃娃的数字和小朋友脸上的数字是相邻数就可以坐在一起。
四、观看蝴蝶的时装表演。
1、师:今天为了迎接我们的到来,蝴蝶们还准备了一场时装表演呢!最先出场的是3号蝴蝶,大家欢迎!
2、在动听的音乐声下,3号蝴蝶在T型台上表演。
3、师:接下来出场的蝴蝶身上的数字和3号蝴蝶身上的数字是相邻数,小朋友说他们是谁呀?(2号和4号,可以反复强调2比3少一个,4比3 多一个)现在我们用热烈的掌声欢迎2 号和4号蝴蝶出场!
4、依照此方法1――9号蝴蝶都出场。
五、小朋友和数字娃娃给蝴蝶献花。
1、小朋友、数字娃娃、蝴蝶手牵手边成一个大圆圈。
2、师:我们的蝴蝶表演的这么好,我们应该怎么表示呢?(献花)我们到草地上采一些漂亮的花送给它们吧!花上面的数字和蝴蝶身上的数字是相邻数,那朵花才能送给蝴蝶的
3、小朋友、数字娃娃采花,鲜花。(把花贴在蝴蝶的身上)
六、音乐游戏《蝴蝶找花》。
1、交代游戏规则:大家一起随音乐自由表演,蝴蝶到处飞舞,唱到一半的时候,每只蝴蝶做一个花心,身上的数字和花心的数字是相邻数的小朋友,数字娃娃就做花瓣,手牵手把花心围起来。音乐完了,就从头再玩。
2、大家玩游戏。
七、结束。
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