1 引言
本項目是華中科技大學2017年14級機械本科《實施控制軟件設計》課程第四次作業，也是課程設計的作業內容。需要各小組組成開發團隊進行協同合作。本小組成員以及分工如下：
- 張照博 （C語言代碼編寫、軟件設計規格書撰寫）
- 彭彥毓 （物理建模、模塊導出）
- 陳志平 （C語言代碼編寫、Debug）
- 李佳傑 （單元測試、概要設計說明書）
- 劉玉松 （項目總結、說明文檔）
1.1編寫目的
本文檔用於指導自動咖啡機硬件及軟件開發過程，與軟件用戶定義和明確軟件的功能需求。本文檔的目標讀者為軟件用戶和軟件開發項目組成員。
1.2背景
用戶在咖啡機面板上選擇自己想要喝的咖啡（美式、拿鐵、卡布奇諾...）並按下開始按鈕后，咖啡機開始按照設定的配方制作咖啡。
1.3定義
自動咖啡機能依靠機械電動磨粉、填充和燒煮咖啡，全部免除了手工的操作。或稱全自動咖啡機，內部裝有電子控制系統，用來控制磨豆粗細的調節，每杯的水量。
1.4參考資料
2總體設計
2.1 需求規定
需要提供三種咖啡，美式咖啡（沸水和咖啡粉），拿鐵（咖啡粉，沸水，牛奶），卡布奇洛（咖啡粉，沸水，糖、牛奶）
2.2 運行環境
- 操作系統在WindowsXP以上
- 客戶端具備Matlab 2014
2.3 基本設計概念和處理流程
2.4 結構
Container 液體容器，用於保存各種液體
Doser 定量器，用於量取一定量的液體
Heater 加熱器，用於提供熱水
Brewing Assembly 混合器，用於將咖啡，牛奶，糖和熱水混合
Cup Feeder 杯架，用於提供紙杯
Conveyor Belt 傳輸帶，用於物體傳輸
Control System 核心控制模塊，用於各模塊之間的調度
Container
SettingFlow（Input）當前出口開關大小
Amount（Output）當前液體余量
OutFlow（Output）當前液體實際流出流量
Doser
Inflow（Input）當前液體實際流入流量
SettingAmount（Input）液體需要量取的量
OutFlow當前液體實際流出流量
***DoserEvent（Output）Doser完成操作的事件
FlowControl（Output）控制對應容器的出口流量
Heater
SettingFlow（Input）當前出口開關大小
OutFlow（Output）當前熱水實際流出流量
WaterAmount（Output）當前可用熱水余量
WaterTemp（Output）當前熱水溫度
Brewing Assembly
WaterInput（Input）熱水流入流量
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）混合液體輸出流量
MixFinishEvent（Output）混合完成的事件
Cup Feeder
GetCup（Input）需要杯子的事件
JustaCup（Output）杯子的輸出
FeedFinishEvent（Output）供應杯子完成的事件
CupRemain（Output）當前是否有杯子剩余
Conveyor Belt
Step（Input）每次步進的距離
AddMixtrue（Input）混合液體入口
AddCup（Input）杯子入口
TakeOutEvent（Input）杯子被拿走的事件
JustaCupofCoffee（Output）一杯咖啡的輸出
StepEvent（Output）步進完成的事件
Control System
CoffeeRemain（Input）當前剩余咖啡的輸入
MilkRemain（Input）當前剩余牛奶的輸入
SugarRemain（Input）當前剩糖的輸入
WaterRemain（Input）當前剩余水的輸入
WaterTemp（Input）當前水溫的輸入
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）：每次步進的量
GetCupEvent（Output）：需要被子的事件
2.5 功能需求與程序的關系
2.6 人工處理過程
無
2.7 尚未解決的問題
無
3 接口設計
3.1用戶接口
三個按鈕，取杯口
3.2 外部接口
無
3.3 內部接口
各個模塊之間采用信號傳遞、返回值得方式進行信息傳遞。
4 運行設計
4.1 運行模塊組合
系統是以基於simulink的開發工具下開發完成
4.2 運行控制
Feeder機構取一空杯放到傳送帶上，傳送帶把空杯送到龍頭下，牛奶、糖漿、濃縮咖啡液和熱水按照配方比例混合后裝入空杯，傳送帶把滿杯的咖啡送到用戶取杯處，用戶取走咖啡后，自動咖啡機可以繼續響應面板上的按鈕制作下一杯咖啡。
4.3 運行時間
無
5 系統數據結構設計
無
5.1邏輯結構設計要點
無
5.2 物理結構設計要點
無
5.3數據結構與程序的關系
無
6 系統出錯處理設計
6.1 出錯信息
出錯就發出error信號
6.2 補救措施
沒有
6.3系統維護設計
出現error信號之后停止一切工作