自动咖啡机概要设计说明书

1 引言

本项目是华中科技大学2017年14级机械本科《实施控制软件设计》课程第四次作业，也是课程设计的作业内容。需要各小组组成开发团队进行协同合作。本小组成员以及分工如下：

• 张照博 （C语言代码编写、软件设计规格书撰写）
• 彭彦毓 （物理建模、模块导出）
• 陈志平 （C语言代码编写、Debug）
• 李佳杰 （单元测试、概要设计说明书）
• 刘玉松 （项目总结、说明文档）

1.1编写目的

本文档用于指导自动咖啡机硬件及软件开发过程，与软件用户定义和明确软件的功能需求。本文档的目标读者为软件用户和软件开发项目组成员。

1.2背景

用户在咖啡机面板上选择自己想要喝的咖啡（美式、拿铁、卡布奇诺...）并按下开始按钮后，咖啡机开始按照设定的配方制作咖啡。

1.3定义

自动咖啡机能依靠机械电动磨粉、填充和烧煮咖啡，全部免除了手工的操作。或称全自动咖啡机，内部装有电子控制系统，用来控制磨豆粗细的调节，每杯的水量。

1.4参考资料

自动咖啡机_百度百科
全自动咖啡机_百度百科

2总体设计

2.1 需求规定

需要提供三种咖啡，美式咖啡（沸水和咖啡粉），拿铁（咖啡粉，沸水，牛奶），卡布奇洛（咖啡粉，沸水，糖、牛奶）

2.2 运行环境

• 操作系统在WindowsXP以上
• 客户端具备Matlab 2014

2.3 基本设计概念和处理流程

2.4 结构

Container 液体容器，用于保存各种液体

Doser 定量器，用于量取一定量的液体

Heater 加热器，用于提供热水

Brewing Assembly 混合器，用于将咖啡，牛奶，糖和热水混合

Cup Feeder 杯架，用于提供纸杯

Conveyor Belt 传输带，用于物体传输

Control System 核心控制模块，用于各模块之间的调度

Container

SettingFlow（Input）当前出口开关大小

Amount（Output）当前液体余量

OutFlow（Output）当前液体实际流出流量

Doser

Inflow（Input）当前液体实际流入流量

SettingAmount（Input）液体需要量取的量

OutFlow当前液体实际流出流量

***DoserEvent（Output）Doser完成操作的事件

FlowControl（Output）控制对应容器的出口流量

Heater

SettingFlow（Input）当前出口开关大小

OutFlow（Output）当前热水实际流出流量

WaterAmount（Output）当前可用热水余量

WaterTemp（Output）当前热水温度

Brewing Assembly

WaterInput（Input）热水流入流量

CoffeeInput（Input）咖啡流入流量

MilkInput（Input）牛奶流入流量

SugarInput（Input）糖流入流量

Mixtrue（Output）混合液体输出流量

MixFinishEvent（Output）混合完成的事件

Cup Feeder

GetCup（Input）需要杯子的事件

JustaCup（Output）杯子的输出

FeedFinishEvent（Output）供应杯子完成的事件

CupRemain（Output）当前是否有杯子剩余

Conveyor Belt

Step（Input）每次步进的距离

AddMixtrue（Input）混合液体入口

AddCup（Input）杯子入口

TakeOutEvent（Input）杯子被拿走的事件

JustaCupofCoffee（Output）一杯咖啡的输出

StepEvent（Output）步进完成的事件

Control System

CoffeeRemain（Input）当前剩余咖啡的输入

MilkRemain（Input）当前剩余牛奶的输入

SugarRemain（Input）当前剩糖的输入

WaterRemain（Input）当前剩余水的输入

WaterTemp（Input）当前水温的输入

CoffeeAmount（Output）需要咖啡的量

MilkAmount（Output）需要牛奶的量

SugarAmount（Output）需要糖的量

WaterAmount（Output）需要水的量

NextStep（Output）：每次步进的量

GetCupEvent（Output）：需要被子的事件

2.5 功能需求与程序的关系

2.6 人工处理过程

无

2.7 尚未解决的问题

无

3 接口设计

3.1用户接口

三个按钮，取杯口

3.2 外部接口

无

3.3 内部接口

各个模块之间采用信号传递、返回值得方式进行信息传递。

4 运行设计

4.1 运行模块组合

系统是以基于simulink的开发工具下开发完成

4.2 运行控制

Feeder机构取一空杯放到传送带上，传送带把空杯送到龙头下，牛奶、糖浆、浓缩咖啡液和热水按照配方比例混合后装入空杯，传送带把满杯的咖啡送到用户取杯处，用户取走咖啡后，自动咖啡机可以继续响应面板上的按钮制作下一杯咖啡。

4.3 运行时间

无

5 系统数据结构设计

无

5.1逻辑结构设计要点

无

5.2 物理结构设计要点

无

5.3数据结构与程序的关系

无

6 系统出错处理设计

6.1 出错信息

出错就发出error信号

6.2 补救措施

没有

6.3系统维护设计

出现error信号之后停止一切工作