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)測試、總結(jié)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(jī)原理等相關(guān)課程理論知識的分析理解。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（組織動員與分組） 62 學(xué)時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)試與測試，行144 學(xué)時14 周20 周21 周二 17:00 前硬件課程設(shè)計(jì)說明書及相關(guān)文檔的整理與撰寫硬件課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的班級測試與答辯硬件課程設(shè)計(jì)評優(yōu)申請及相關(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)評優(yōu)年級公開測試與答辯2.硬件課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過程及相關(guān)環(huán)節(jié)的說明：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)測試、總結(jié)等基本過程的訓(xùn)練，培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)與職業(yè)體說明如下：，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，動員組織學(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、頁發(fā)布相關(guān)信息，對課題進(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，學(xué)生按個人或團(tuán)隊(duì)撰寫開題師進(jìn)行文檔，在規(guī)定時間地點(diǎn)進(jìn)行開題匯報、答辯，并與相關(guān)指導(dǎo)教。4)電路設(shè)計(jì)、仿真與元件申請及：學(xué)生根據(jù)與教師確定的技術(shù)路問題進(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)，對于及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，申請或項(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，學(xué)生按個人或團(tuán)隊(duì)撰寫中期進(jìn)展文檔，在規(guī)定時間地點(diǎn)進(jìn)行中期進(jìn)展匯報和展示，并與相關(guān)指導(dǎo)教師就項(xiàng)目進(jìn)

5、行環(huán)節(jié)中的問題進(jìn)行。6)電路搭建、系統(tǒng)調(diào)試與測試：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)試與測試，20由學(xué)生通過實(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。7)硬件課程設(shè)計(jì)說明書及相關(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)說明書及相關(guān)文檔，并按以上時間規(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)容的班級測試與答辯：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(xué)生及團(tuán)隊(duì)，上報系教務(wù)科。9)硬件課程設(shè)計(jì)評優(yōu)申請及相關(guān)文檔提交：評優(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，提交評優(yōu)申請及相關(guān)文檔，系教務(wù)科根據(jù)評優(yōu)申請及相關(guān)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(shè)計(jì)評優(yōu)年級公開測試與答辯：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(guān)學(xué)生及團(tuán)隊(duì)的硬件課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)成績，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)說明書及開題答辯 PPT：硬件課程設(shè)計(jì)開題立項(xiàng)說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)說明書摘要（150 字以內(nèi)）、關(guān)鍵詞（35 個）、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 ppt2003文檔，重點(diǎn)展示學(xué)生或團(tuán)隊(duì)對于硬件課程設(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及情況。3)硬件課程設(shè)計(jì)說明書及相關(guān)文檔：硬件課程設(shè)計(jì)說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)說明書摘要（300 字以內(nèi)）、（35 個）、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、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)生個人撰寫并提交。對于項(xiàng)目以團(tuán)隊(duì)方式進(jìn)行的需同時按團(tuán)隊(duì)提交團(tuán)隊(duì)硬件課程設(shè)計(jì)說明書。以個人形式的硬件課程設(shè)計(jì)說明書需重點(diǎn)描述個人工作，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、展示及評分的資料等；同時提交相關(guān)作品以供進(jìn)行集中測試并提供作品使用操作手冊。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)校財務(wù)報銷規(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)教師集中報銷。三、考核要求課程設(shè)計(jì)完成后，由指導(dǎo)教師組織對團(tuán)隊(duì)或個人作品的公開測試和答辯，要求每位同學(xué)都要參與測試和答辯過程。根據(jù)設(shè)計(jì)完成情況和所掌握的知識，并結(jié)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?jiān)u優(yōu)的團(tuán)隊(duì)或

10、個人，需參與系組織的硬件課程設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)項(xiàng)目內(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(yùn)動?；疽?)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(shè)計(jì)完成，機(jī)械模塊可以能夠控制二驅(qū)小車運(yùn)動能夠在規(guī)定的時間內(nèi)控制小車沿著具有直線和弧線的軌跡運(yùn)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(yùn)動軌跡后能夠根據(jù)光源的指示，運(yùn)動到光源處若在運(yùn)動線路中設(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)時顯示小車的運(yùn)行速度其他控制方式：如無線控制、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)射以及接收對管檢測白色物體的存在與否。測距傳感器的實(shí)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(shí)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(shí)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(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)動的基本原理通常在小車上安裝兩個電機(jī)分別控制左右兩個，前進(jìn)時，控制兩個電機(jī)向前滾動；左轉(zhuǎn)控制右輪向前滾動，左輪不動；右轉(zhuǎn)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(jī)的轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)需要對不同傳感器的合理組裝來實(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)等來實(shí)現(xiàn)。四、考核評分標(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，結(jié)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(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