《智能車設計導論》教學大綱（本科）

《智能車設計導論》教學大綱課程英文名IntroductiontoIntelligentVehicleDesign課程代碼P0150740學分1總學時16理論學時4實驗/實踐學時12課程類別校選課課程性質選修先修課程《C語言程序設計》適用專業(yè)所有工科類專業(yè)開課學院信息工程學院執(zhí)筆人審定人制定時間2018年12月注：課程類別是指公共基礎課/學科基礎課/專業(yè)課；課程性質是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標（一）課程地位大學生智能車設計競賽是以智能汽車為研究對象的創(chuàng)意性科技競賽，是面向全國大學生的一種具有探索性工程實踐活動，是教育部倡導的大學生科技競賽之一。該競賽2008年起被教育部批準列入國家教學質量與教學改革工程資助項目中科技人文競賽之一。（二）課程目標.本課程是針對智能車設計競賽的一門入門培訓課程，其任務是在于拓展大學生科技創(chuàng)新實踐能力，幫助學生了解和熟悉智能車設計的整個流程和基本方法。2.使學生設計制作集全車的機械結構設計、電路設計、軟件賽道識別和信號濾波算法于一體的智能小車，其中結合了模擬電路、數(shù)字電路、自動控制理論、信號濾波和一定的嵌入式編程能力等相關專業(yè)知識，能夠提升學生在電子、控制設計制作方面的科研素質。二、課程目標達成的途徑與方法以課堂教學為主，結合自學、課堂討論，制作小電路對智能車開發(fā)有個熟悉過程。課堂教學將展示歷屆比賽的精彩視頻，講解智能車設計的各個模塊組成。同時制作一個簡化循跡小車實現(xiàn)對該課程的感性認識。三、課程主要內容與基本要求1、汽車理論與智能模型車機械安排方法了解汽車理論，熟悉智能車模型機械結構安排方法。熟悉重心安排，前輪定位，舵機安裝的方法。2、智能車硬件電路設計了解智能車硬件電路由哪些部分組成。掌握電源穩(wěn)壓電路的設計。掌握電機驅動的原理和驅動電路設計。掌握攝像頭組，光電組和電磁組的傳感器原理和相應傳感器檢測的典型電路設計。3、基于Kinetis智能車的軟件設計（選學）熟悉ARMCortex-M4Kinetis微控制器機的內部功能模塊。熟悉GPIO模塊，MCG模塊PLL超頻，PIT定時模塊,FTM模塊,DAC模塊，PDB模塊，DMA模塊，SPI模塊,12c模塊等資源的使用方法，掌握中斷程序編寫，ADC模塊，UART模塊并會編寫相應的程序實現(xiàn)功能。4、PID控制算法的設計（選學）熟悉PID概念，理解PID控制算法中各個參數(shù)的物理意義，熟悉PID控制算法種類以及優(yōu)缺點，掌握PID算法在電機和舵機控制中的應用。5、常用調試工具的使用熟悉使用OLED,無線藍牙，SD卡作為調試的方法，理解這個模塊的原理和使用方法。6、信號濾波了解幾種常用的信號濾波的方法。四、課程學時安排章節(jié)號教學內容學時數(shù)學生任務課程目標第1章智能車大賽介紹2課程目標1第2章智能車硬件電路設計2課程目標1、2第3章Kinetis介紹及智能車制作8制作循跡小車課程目標1、2第4章常用調試工具的使用2課程目標1、2第5章常用信號濾波方法2課程目標1、2五、實踐環(huán)節(jié)及基本要求注：L實驗性質指演示性、驗證性、設計性、綜合性等；2.實驗類別指必做、選做等。序號實驗項目名稱學時基本要求學生任務實驗性質實驗類別1流水燈的實驗2熟悉開發(fā)環(huán)境，流水燈實現(xiàn)驗證必做2串口通信2掌握串口應用程串口通信實現(xiàn)驗證必做3PWM產(chǎn)生及電機控制2掌握PWM產(chǎn)生的方法，并控制電機的轉速驅動電機驗證必做4循跡小車制作6實現(xiàn)循跡小車的循跡用光電對管實現(xiàn)循跡小車循跡驗證必做六、考核方式及成績評定考核內容考核方式評定標準（依據(jù)）占總成績比例過程考核含到課率、課堂討論發(fā)言到課率占50%,平時表現(xiàn)50%50%期末考核開卷+面試卷面成績占50%+面試占50%50%考核類別考查成績登記方式百分制七、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：潘峰：《全國大學生飛思卡爾智能車大賽應用技能詳解》，中國鐵道出版社，2013.1自編《大學生智能車競賽設計競賽》實驗指導書。（二）主要參考書：.王宜懷：《嵌入式系統(tǒng)設計與實戰(zhàn)一基于飛思卡爾S12X微控制器》，北京航空航天大學出版社出版，2011年5月。2.王宜懷：《嵌入式系統(tǒng)原理與實踐一ARMCortex-M4Kinetis微控制器》，電子工業(yè)出版社，2012年6月。3,黃開勝：《學做智能車:挑戰(zhàn)“飛思卡爾