硬件課程設計指導書小車

1、硬件課程設計指導書華技大學電子與信息工程系第一部分 硬件課程設計總體要求一、目的要求硬件課程設計是華技大學電子與信息工程系相關專業(yè)本科學生必修的實踐性教學環(huán)節(jié)。硬件課程設計的目的在于使學生通過硬件課程設計教學環(huán)節(jié)較系統(tǒng)地完成電子系統(tǒng)設計從選題、方案論證、電路設計、電路實現(xiàn)、裝配調試、系統(tǒng)測試、總結等基本過程，加深對模擬電路、數(shù)字邏輯電路、通信電子電路、微機原理等相關課程理論知識的分析理解。引導學生把原理分析與工程設計實現(xiàn)相結合，掌握實際電子與通信系統(tǒng)設計的基本方法和一般規(guī)則，提高綜合應用所學理論知識的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下堅固的基礎。團隊、產品等、專業(yè)素質

2、；二、開課方式與基本要求：1.時間進度安排（6一至 21周六）1)2)3)4)5)6)7)8)9)10)11)硬件課程設計緒論（組織動員與分組） 62 學時6課硬件課程設計資料查閱、分組硬件課程設計雙向選擇硬件課程設計雙向選擇結果公布、團隊組織7課行行7課行4 學時8硬件課程設計開題與813 周課電路設計、仿真與元件申請及硬件課程設計中期進展檢查 電路搭建、系統(tǒng)調試與測試，行144 學時14 周20 周21 周二 17:00 前硬件課程設計說明書及相關文檔的整理與撰寫硬件課程設計內容的班級測試與答辯硬件課程設計評優(yōu)申請及相關文檔提交：212121三 12:00 前四 12:00 前五12) 硬

3、件課程設計評優(yōu)年級公開測試與答辯2.硬件課程設計進行過程及相關環(huán)節(jié)的說明：硬件課程設計按照電子與通信系統(tǒng)實際設計與實現(xiàn)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生通過從選題、方案論證、電路設計、電路實現(xiàn)、裝配調試、系統(tǒng)測試、總結等基本過程的訓練，培養(yǎng)專業(yè)素質與職業(yè)體說明如下：，掌握實際系統(tǒng)設計到實現(xiàn)的基本流程。具1)硬件課程設計緒論課：目的在于使相關學生了解硬件課程設計實踐性教學環(huán)節(jié)的一般要求和各相關項目的一般信息，明確實際電子與通信系統(tǒng)設計與實現(xiàn)的基本方法和一般規(guī)則，啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維和探索意識，動員組織學生積極參與硬件課程設計相關項目的。2)硬件課程設計資料查閱、分組、團隊組織及雙向選擇：學生根據(jù)硬件課程設計緒論課及系主

4、頁發(fā)布相關信息，對課題進行資料查閱、分組擇。和團隊組織，并在選課系統(tǒng)中進行硬件課程設計項目的雙向選3)硬件課程設計開題與：在系主頁公布硬件課程設計雙向選擇結果后，由系教務科和實驗中心安排教室與學時，學生按個人或團隊撰寫開題師進行文檔，在規(guī)定時間地點進行開題匯報、答辯，并與相關指導教。4)電路設計、仿真與元件申請及：學生根據(jù)與教師確定的技術路問題進行仿真線與技術方案，進行相關電路與系統(tǒng)設計，對于及實驗驗證，申請或項目需要的模塊及器件。5)硬件課程設計中期進展檢查 ：由系教務科和實驗中心安排教室與學時，學生按個人或團隊撰寫中期進展文檔，在規(guī)定時間地點進行中期進展匯報和展示，并與相關指導教師就項目進

5、行環(huán)節(jié)中的問題進行。6)電路搭建、系統(tǒng)調試與測試：學生根據(jù)設計及仿真結果，進行電路搭建、系統(tǒng)調試與測試，20由學生通過實驗預約系統(tǒng)預約進行實驗，20 周21教務科和實驗中心安排與學時。7)硬件課程設計說明書及相關文檔的整理與撰寫：學生根據(jù)硬件課程設計實踐性教學環(huán)節(jié)要求整理并撰寫硬件課程設計說明書及相關文檔，并按以上時間規(guī)定向指導教師提交所整理與撰寫的文檔目錄。硬件課程設計內容的班級測試與答辯：由硬件課程設計指導教師組織進行硬件課程設計內容的班級測試與答辯，并根據(jù)班級測試與答辯的情況8)確定評優(yōu)學生及團隊，上報系教務科。9)硬件課程設計評優(yōu)申請及相關文檔提交：評優(yōu)學生及團隊根據(jù)硬件課程設計教學環(huán)

6、節(jié)要求，提交評優(yōu)申請及相關文檔，系教務科根據(jù)評優(yōu)申請及相關文檔提交情況，確定評優(yōu)年級公開測試與答辯順序。10) 硬件課程設計評優(yōu)年級公開測試與答辯：硬件課程設計課程組根據(jù)系教務科給定順序進行年級評優(yōu)公開測試與答辯，由測試與答辯根據(jù)公開測試與答辯情況，最終確定相關學生及團隊的硬件課程設計環(huán)節(jié)成績，通知相關指導教師及系教務科進行登記及公布。3.硬件課程設計相關文檔撰寫要求硬件課程設計環(huán)節(jié)中由學生提交的文檔包括但不限于下列文檔：1)硬件課程設計開題立項說明書及開題答辯 PPT：硬件課程設計開題立項說明書為包含格式封面在內的 1000 字以上的 word2003 文檔，需要包含項目名稱、學生及指導教師

7、信息、立項說明書摘要（150 字以內）、關鍵詞（35 個）、項目概述、項目功能指標、系統(tǒng)框圖、及實施方案、項目實施計劃、團隊分工（如項目以個人形式進行，此項可缺）、主要器件及經費預算、參考資料等。開題答辯 PPT 為 510 頁 ppt2003文檔，重點展示學生或團隊對于硬件課程設計項目的設計目標、設計方案與可行性論證。2)硬件課程設計中期進展文檔：為 1000 字以上的中期進展文檔或可表現(xiàn)設計進展的相關設計及仿真結果，重點展示學生或團隊在硬件課程設計環(huán)節(jié)中的中期進展情況，指導教師要重點學生所需主要元器件及模塊申請及情況。3)硬件課程設計說明書及相關文檔：硬件課程設計說明書為包含格式封面在內的

8、 10000 字以上的 word2003 文檔，需要包含項目名稱、學生及指導教師信息、硬件課程設計說明書摘要（300 字以內）、（35 個）、項目概述、設計與實現(xiàn)背景、項目功能指標、團隊分工（如項目以個人形式進行，此項可缺）、系統(tǒng)框圖、工作原理、理論計算分析、及實施描述、項目測試及結果、主要器件及經費使用情況、項目實施總結及心得體會、參考資料、必要附錄（電路圖、源碼等）等。硬件課程設計開題立項說明書作為學生在硬件課程設計實踐教學環(huán)節(jié)考核依據(jù)之一，需按學生個人撰寫并提交。對于項目以團隊方式進行的需同時按團隊提交團隊硬件課程設計說明書。以個人形式的硬件課程設計說明書需重點描述個人工作，與同組其他同

9、學的重復率不得高于30%，并簽署學風承諾。與硬件課程設計說明書同期提交的其他項目總結性相關文檔包括：硬件課程設計項目答辯 PPT；電路原理圖及 PCB 圖；源碼及工程目錄；作品在公共上、展示及評分的資料等；同時提交相關作品以供進行集中測試并提供作品使用操作手冊。學生按課程設計項目要求了特殊元件的需提供符合學校財務報銷規(guī)定和系課程設計規(guī)定以內的相關支出憑證，由指導教師集中報銷。三、考核要求課程設計完成后，由指導教師組織對團隊或個人作品的公開測試和答辯，要求每位同學都要參與測試和答辯過程。根據(jù)設計完成情況和所掌握的知識，并結合平時表示，給與優(yōu)、良、中、及格和不及格 5 個等級評定。申請評優(yōu)的團隊或

10、個人，需參與系組織的硬件課程設計年級評優(yōu)公開測試與答辯，并根據(jù)測試和答辯的情況核定最終成績。第二部分課程設計項目內容一、設計目的了解利用各種傳感器實現(xiàn)智能自動控制的基本原理，并掌握其中案的設計實現(xiàn)方式與技能，為后續(xù)課程學習和工作打下基礎。二、項目要求設計并實現(xiàn)一個智能小車自動控制系統(tǒng)，該小車能夠根據(jù)外部傳感器的輸入信息，自動沿著一定的軌跡運動。基本要求1)2)3)4)5)6)發(fā)揮部分1)2)3)4)5)各個電路模塊需自行設計完成，機械模塊可以能夠控制二驅小車運動能夠在規(guī)定的時間內控制小車沿著具有直線和弧線的軌跡運動到停止處，不能偏離軌道能夠利用紅外線發(fā)射及接收對管檢測黑白線由電池供電；小車在離

11、開運動軌跡后能夠根據(jù)光源的指示，運動到光源處若在運動線路中設置提高小車的運行速度物，小車能夠避開物，繼續(xù)朝著光源前進實時顯示小車的運行速度其他控制方式：如無線控制、聲音引導控制、圖像引導控制等；三、設計原理提示智能小車的基本如下圖所示：循跡傳感器的基本原理：紅外線照射到黑色物體光線被吸收，照射到白色物體被反射，因此可以利用紅外發(fā)射以及接收對管檢測白色物體的存在與否。測距傳感器的實現(xiàn)方案：方案一：紅外線測距避障，利用發(fā)射出的紅外編碼與遇到物反射回來而接收到的紅外編碼之間的時差實現(xiàn)物的距離測量。方案二：超聲波測距避障，利用發(fā)射出的超聲波與遇到物反射回來而接收到的超聲波信號之間的時差實現(xiàn)物的距離測量

12、。尋光傳感器的基本原理利用光敏電阻，它的電阻和光線的強弱有直接關系。光強度增加，則電阻減??；光強度減小，則電阻增大。電機驅動的基本原理通常在小車上安裝兩個電機分別控制左右兩個，前進時，控制兩個電機向前滾動；左轉控制右輪向前滾動，左輪不動；右轉控制左輪向前滾動，右輪不動；停止兩輪不動，通常采用脈沖控制兩個直流電機的轉速。系統(tǒng)需要對不同傳感器的合理組裝來實現(xiàn)小車的靈活智能控制，控制可以采用集成，也可以采用通用控制器如單片機等來實現(xiàn)。四、考核評分標準本項目建議以團隊形式參與完成，團隊組成應注意選擇志趣相投，各有的同學組合而成。根據(jù)設計完成情況和所掌握的知識，結合平時表示，給與優(yōu)、良、中、及格和不及格 5 個等級評定。具體評分規(guī)則為：五、參考資料1.2.3.4.5.，電子線路綜合設計，華技大學，2006-6，2006，2006康華光，電子技術基礎：模擬部分（第五版），高等教育康華光，電子技術基礎：數(shù)字部