硬件課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書小車

1、硬件課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書華技大學(xué)電子與信息工程系第一部分 硬件課程設(shè)計(jì)總體要求一、目的要求硬件課程設(shè)計(jì)是華技大學(xué)電子與信息工程系相關(guān)專業(yè)本科學(xué)生必修的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。硬件課程設(shè)計(jì)的目的在于使學(xué)生通過(guò)硬件課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)較系統(tǒng)地完成電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)從選題、方案論證、電路設(shè)計(jì)、電路實(shí)現(xiàn)、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測(cè)試、總結(jié)等基本過(guò)程，加深對(duì)模擬電路、數(shù)字邏輯電路、通信電子電路、微機(jī)原理等相關(guān)課程理論知識(shí)的分析理解。引導(dǎo)學(xué)生把原理分析與工程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)相結(jié)合，掌握實(shí)際電子與通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法和一般規(guī)則，提高綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)固的基礎(chǔ)。團(tuán)隊(duì)、產(chǎn)品等、專業(yè)素質(zhì)

2、；二、開課方式與基本要求：1.時(shí)間進(jìn)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(shè)計(jì)緒論（組織動(dòng)員與分組） 62 學(xué)時(shí)6課硬件課程設(shè)計(jì)資料查閱、分組硬件課程設(shè)計(jì)雙向選擇硬件課程設(shè)計(jì)雙向選擇結(jié)果公布、團(tuán)隊(duì)組織7課行行7課行4 學(xué)時(shí)8硬件課程設(shè)計(jì)開題與813 周課電路設(shè)計(jì)、仿真與元件申請(qǐng)及硬件課程設(shè)計(jì)中期進(jìn)展檢查 電路搭建、系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試，行144 學(xué)時(shí)14 周20 周21 周二 17:00 前硬件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書及相關(guān)文檔的整理與撰寫硬件課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的班級(jí)測(cè)試與答辯硬件課程設(shè)計(jì)評(píng)優(yōu)申請(qǐng)及相關(guān)文檔提交：212121三 12:00 前四 12:00 前五12) 硬

3、件課程設(shè)計(jì)評(píng)優(yōu)年級(jí)公開測(cè)試與答辯2.硬件課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過(guò)程及相關(guān)環(huán)節(jié)的說(shuō)明：硬件課程設(shè)計(jì)按照電子與通信系統(tǒng)實(shí)際設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)從選題、方案論證、電路設(shè)計(jì)、電路實(shí)現(xiàn)、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測(cè)試、總結(jié)等基本過(guò)程的訓(xùn)練，培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)與職業(yè)體說(shuō)明如下：，掌握實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的基本流程。具1)硬件課程設(shè)計(jì)緒論課：目的在于使相關(guān)學(xué)生了解硬件課程設(shè)計(jì)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的一般要求和各相關(guān)項(xiàng)目的一般信息，明確實(shí)際電子與通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的基本方法和一般規(guī)則，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索意識(shí)，動(dòng)員組織學(xué)生積極參與硬件課程設(shè)計(jì)相關(guān)項(xiàng)目的。2)硬件課程設(shè)計(jì)資料查閱、分組、團(tuán)隊(duì)組織及雙向選擇：學(xué)生根據(jù)硬件課程設(shè)計(jì)緒論課及系主

4、頁(yè)發(fā)布相關(guān)信息，對(duì)課題進(jìn)行資料查閱、分組擇。和團(tuán)隊(duì)組織，并在選課系統(tǒng)中進(jìn)行硬件課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的雙向選3)硬件課程設(shè)計(jì)開題與：在系主頁(yè)公布硬件課程設(shè)計(jì)雙向選擇結(jié)果后，由系教務(wù)科和實(shí)驗(yàn)中心安排教室與學(xué)時(shí)，學(xué)生按個(gè)人或團(tuán)隊(duì)撰寫開題師進(jìn)行文檔，在規(guī)定時(shí)間地點(diǎn)進(jìn)行開題匯報(bào)、答辯，并與相關(guān)指導(dǎo)教。4)電路設(shè)計(jì)、仿真與元件申請(qǐng)及：學(xué)生根據(jù)與教師確定的技術(shù)路問(wèn)題進(jìn)行仿真線與技術(shù)方案，進(jìn)行相關(guān)電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)于及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，申請(qǐng)或項(xiàng)目需要的模塊及器件。5)硬件課程設(shè)計(jì)中期進(jìn)展檢查 ：由系教務(wù)科和實(shí)驗(yàn)中心安排教室與學(xué)時(shí)，學(xué)生按個(gè)人或團(tuán)隊(duì)撰寫中期進(jìn)展文檔，在規(guī)定時(shí)間地點(diǎn)進(jìn)行中期進(jìn)展匯報(bào)和展示，并與相關(guān)指導(dǎo)教師就項(xiàng)目進(jìn)

5、行環(huán)節(jié)中的問(wèn)題進(jìn)行。6)電路搭建、系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果，進(jìn)行電路搭建、系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試，20由學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)預(yù)約進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，20 周21教務(wù)科和實(shí)驗(yàn)中心安排與學(xué)時(shí)。7)硬件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書及相關(guān)文檔的整理與撰寫：學(xué)生根據(jù)硬件課程設(shè)計(jì)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)要求整理并撰寫硬件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書及相關(guān)文檔，并按以上時(shí)間規(guī)定向指導(dǎo)教師提交所整理與撰寫的文檔目錄。硬件課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的班級(jí)測(cè)試與答辯：由硬件課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師組織進(jìn)行硬件課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的班級(jí)測(cè)試與答辯，并根據(jù)班級(jí)測(cè)試與答辯的情況8)確定評(píng)優(yōu)學(xué)生及團(tuán)隊(duì)，上報(bào)系教務(wù)科。9)硬件課程設(shè)計(jì)評(píng)優(yōu)申請(qǐng)及相關(guān)文檔提交：評(píng)優(yōu)學(xué)生及團(tuán)隊(duì)根據(jù)硬件課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)

6、節(jié)要求，提交評(píng)優(yōu)申請(qǐng)及相關(guān)文檔，系教務(wù)科根據(jù)評(píng)優(yōu)申請(qǐng)及相關(guān)文檔提交情況，確定評(píng)優(yōu)年級(jí)公開測(cè)試與答辯順序。10) 硬件課程設(shè)計(jì)評(píng)優(yōu)年級(jí)公開測(cè)試與答辯：硬件課程設(shè)計(jì)課程組根據(jù)系教務(wù)科給定順序進(jìn)行年級(jí)評(píng)優(yōu)公開測(cè)試與答辯，由測(cè)試與答辯根據(jù)公開測(cè)試與答辯情況，最終確定相關(guān)學(xué)生及團(tuán)隊(duì)的硬件課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)成績(jī)，通知相關(guān)指導(dǎo)教師及系教務(wù)科進(jìn)行登記及公布。3.硬件課程設(shè)計(jì)相關(guān)文檔撰寫要求硬件課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中由學(xué)生提交的文檔包括但不限于下列文檔：1)硬件課程設(shè)計(jì)開題立項(xiàng)說(shuō)明書及開題答辯 PPT：硬件課程設(shè)計(jì)開題立項(xiàng)說(shuō)明書為包含格式封面在內(nèi)的 1000 字以上的 word2003 文檔，需要包含項(xiàng)目名稱、學(xué)生及指導(dǎo)教師

7、信息、立項(xiàng)說(shuō)明書摘要（150 字以內(nèi)）、關(guān)鍵詞（35 個(gè)）、項(xiàng)目概述、項(xiàng)目功能指標(biāo)、系統(tǒng)框圖、及實(shí)施方案、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃、團(tuán)隊(duì)分工（如項(xiàng)目以個(gè)人形式進(jìn)行，此項(xiàng)可缺）、主要器件及經(jīng)費(fèi)預(yù)算、參考資料等。開題答辯 PPT 為 510 頁(yè) ppt2003文檔，重點(diǎn)展示學(xué)生或團(tuán)隊(duì)對(duì)于硬件課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)方案與可行性論證。2)硬件課程設(shè)計(jì)中期進(jìn)展文檔：為 1000 字以上的中期進(jìn)展文檔或可表現(xiàn)設(shè)計(jì)進(jìn)展的相關(guān)設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果，重點(diǎn)展示學(xué)生或團(tuán)隊(duì)在硬件課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的中期進(jìn)展情況，指導(dǎo)教師要重點(diǎn)學(xué)生所需主要元器件及模塊申請(qǐng)及情況。3)硬件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書及相關(guān)文檔：硬件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書為包含格式封面在內(nèi)的

8、 10000 字以上的 word2003 文檔，需要包含項(xiàng)目名稱、學(xué)生及指導(dǎo)教師信息、硬件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書摘要（300 字以內(nèi)）、（35 個(gè)）、項(xiàng)目概述、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)背景、項(xiàng)目功能指標(biāo)、團(tuán)隊(duì)分工（如項(xiàng)目以個(gè)人形式進(jìn)行，此項(xiàng)可缺）、系統(tǒng)框圖、工作原理、理論計(jì)算分析、及實(shí)施描述、項(xiàng)目測(cè)試及結(jié)果、主要器件及經(jīng)費(fèi)使用情況、項(xiàng)目實(shí)施總結(jié)及心得體會(huì)、參考資料、必要附錄（電路圖、源碼等）等。硬件課程設(shè)計(jì)開題立項(xiàng)說(shuō)明書作為學(xué)生在硬件課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)考核依據(jù)之一，需按學(xué)生個(gè)人撰寫并提交。對(duì)于項(xiàng)目以團(tuán)隊(duì)方式進(jìn)行的需同時(shí)按團(tuán)隊(duì)提交團(tuán)隊(duì)硬件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。以個(gè)人形式的硬件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書需重點(diǎn)描述個(gè)人工作，與同組其他同

9、學(xué)的重復(fù)率不得高于30%，并簽署學(xué)風(fēng)承諾。與硬件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書同期提交的其他項(xiàng)目總結(jié)性相關(guān)文檔包括：硬件課程設(shè)計(jì)項(xiàng)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(píng)分的資料等；同時(shí)提交相關(guān)作品以供進(jìn)行集中測(cè)試并提供作品使用操作手冊(cè)。學(xué)生按課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目要求了特殊元件的需提供符合學(xué)校財(cái)務(wù)報(bào)銷規(guī)定和系課程設(shè)計(jì)規(guī)定以內(nèi)的相關(guān)支出憑證，由指導(dǎo)教師集中報(bào)銷。三、考核要求課程設(shè)計(jì)完成后，由指導(dǎo)教師組織對(duì)團(tuán)隊(duì)或個(gè)人作品的公開測(cè)試和答辯，要求每位同學(xué)都要參與測(cè)試和答辯過(guò)程。根據(jù)設(shè)計(jì)完成情況和所掌握的知識(shí)，并結(jié)合平時(shí)表示，給與優(yōu)、良、中、及格和不及格 5 個(gè)等級(jí)評(píng)定。申請(qǐng)?jiān)u優(yōu)的團(tuán)隊(duì)或

10、個(gè)人，需參與系組織的硬件課程設(shè)計(jì)年級(jí)評(píng)優(yōu)公開測(cè)試與答辯，并根據(jù)測(cè)試和答辯的情況核定最終成績(jī)。第二部分課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容一、設(shè)計(jì)目的了解利用各種傳感器實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)控制的基本原理，并掌握其中案的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方式與技能，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)。二、項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)智能小車自動(dòng)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(dòng)沿著一定的軌跡運(yùn)動(dòng)?；疽?)2)3)4)5)6)發(fā)揮部分1)2)3)4)5)各個(gè)電路模塊需自行設(shè)計(jì)完成，機(jī)械模塊可以能夠控制二驅(qū)小車運(yùn)動(dòng)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)控制小車沿著具有直線和弧線的軌跡運(yùn)動(dòng)到停止處，不能偏離軌道能夠利用紅外線發(fā)射及接收對(duì)管檢測(cè)黑白線由電池供電；小車在離

11、開運(yùn)動(dòng)軌跡后能夠根據(jù)光源的指示，運(yùn)動(dòng)到光源處若在運(yùn)動(dòng)線路中設(shè)置提高小車的運(yùn)行速度物，小車能夠避開物，繼續(xù)朝著光源前進(jìn)實(shí)時(shí)顯示小車的運(yùn)行速度其他控制方式：如無(wú)線控制、聲音引導(dǎo)控制、圖像引導(dǎo)控制等；三、設(shè)計(jì)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(duì)管檢測(cè)白色物體的存在與否。測(cè)距傳感器的實(shí)現(xiàn)方案：方案一：紅外線測(cè)距避障，利用發(fā)射出的紅外編碼與遇到物反射回來(lái)而接收到的紅外編碼之間的時(shí)差實(shí)現(xiàn)物的距離測(cè)量。方案二：超聲波測(cè)距避障，利用發(fā)射出的超聲波與遇到物反射回來(lái)而接收到的超聲波信號(hào)之間的時(shí)差實(shí)現(xiàn)物的距離測(cè)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(qiáng)弱有直接關(guān)系。光強(qiáng)度增加，則電阻減??；光強(qiáng)度減小，則電阻增大。電機(jī)驅(qū)動(dòng)的基本原理通常在小車上安裝兩個(gè)電機(jī)分別控制左右兩個(gè)，前進(jìn)時(shí)，控制兩個(gè)電機(jī)向前滾動(dòng)；左轉(zhuǎn)控制右輪向前滾動(dòng)，左輪不動(dòng)；右轉(zhuǎn)控制左輪向前滾動(dòng)，右輪不動(dòng)；停止兩輪不動(dòng)，通常采用脈沖控制兩個(gè)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)需要對(duì)不同傳感器的合理組裝來(lái)實(shí)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(jī)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。四、考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)本項(xiàng)目建議以團(tuán)隊(duì)形式參與完成，團(tuán)隊(duì)組成應(yīng)注意選擇志趣相投，各有的同學(xué)組合而成。根據(jù)設(shè)計(jì)完成情況和所掌握的知識(shí)，結(jié)合平時(shí)表示，給與優(yōu)、良、中、及格和不及格 5 個(gè)等級(jí)評(píng)定。具體評(píng)分規(guī)則為：五、參考資料1.2.3.4.5.，電子線路綜合設(shè)計(jì)，華技大學(xué)，2006-6，2006，2006康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)：模擬部分（第五版），高等教育康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)：數(shù)字部