智能寻迹小车的设计

《智能寻迹小车的设计》教学大纲

学时：两周 学分：2 适用对象：测控技术与仪器

先修课程：电工学、电子技术、单片机原理与应用、测试与控制技术、电子电力技术 考核要求：课程设计报告书 使用教材及主要参考书：

赵文礼主编，《测试技术基础》，高等教育出版社，2009年； 马光主编，《单片机原理与应用》，机械工业出版社； 何宏主编，《单片机原理与接口技术》，国防工业出版社； 浣喜明，姚为正主编，《电力电子技术》，高等教育出版社。

一、课程的性质与目的

本课程是测控技术与仪器的一门专业实践课，是集《单片机原理与应用》、《测试技术基础》、《电子电力技术》等课程于一体的以光电检测为手段，以直流电机控制为对象，以单片机为核心的综合性、实训性的课程设计。它的目的是：通过寻迹小车测控系统的设计实践，使学生掌握测控系统的设计方法、调试技巧、安装过程、资料整理和电气绘图软件的使用方法，提高综合运用所学知识解决实际问题的能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念，通过较为完整的工程实践基本训练，为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础。

二、课程教学目标

本课程的教学目标是：使学生能够根据寻迹小车测控系统的工艺要求，查找有关资料，选择传感器、单片机等电器元件，借助PROTEL99设计测控系统线路的原理图及其板图；完成系统的硬件调试与软件开发和联机调试；完成设计资料的整理和设计说明书的撰写工作；完成部分模块的创新性设计。在整个过程中注重能力培养与创新教育，在独立完成设计任务的同时注意多方面能力的培养与提高，使学生具有较强的工作适应能力。

1．基础知识教学目标是：

（1）理解智能小车寻迹的工作原理；

（2）掌握光电检测元件的选用及其电路的设计； （3）掌握硬件电路故障查找与调试； （4）掌握PROTEL99se绘图软件使用； （5）掌握测控设备的图纸资料整理。 2．能力目标是：

（1）掌握查阅图书资料、产品手册和工具书的能力；

（2）掌握综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力；

（3）具有自学能力、独立工作能力和团结协作能力。 3．思想教育目标是：

（1）具有严谨的工作作风和创新意识； （2）培养团结合作精神； （3）加强职业道德意识。

三、教学内容和要求

1．设计目的、要求、任务 理解智能寻迹小车的工作原理。 理解智能寻迹小车课程设计的目的。 理解智能寻迹小车课程设计的要求。 理解智能寻迹小车课程设计的任务。 2．光电检测模块的设计

红外发光二极管以及光电检测管简介。 常见光电检测电路。 光电检测电路的设计要求。 电路的焊接技术。 硬件电路的调试方法。 3．微型直流电机驱动电路设计 微型直流电机

微型直流电机常用驱动电路。 电路的测绘与分析。 直流电机速度控制的方法。 4．单片机最小系统的介绍 最小系统介绍。 软件的开发过程。 程序下载与联机调试。 5．PROTEL制图

掌握PROTEL绘图软件使用。

掌握用PROTEL制作设备的电气成套图纸与文件。 6．小车运行轨迹规格与创新设计 田字格与设计题目； 不规则环形路与设计题目； 创新性设计部分；

7．整机调试技术与安装 整机调试目的与方法。 故障查找、分析与排除方法。 安装方法与注意事项。 系统性能测试技术。 8．电子产品开发和技术文件 电子产品的研制过程及其质量管理。 标准化及其标准简介。 电子产品设计文件。 电子工程图简介。 产品说明书。

四、课程的教学基本要求

1．建议教学方案

课程设计两周时间安排如下：

2．教学要求

教师一定要加强指导和监督，确保学生安全。在教学中，应以学生为主体，充分调动学生学习的主动性和积极性，发挥学生的创造精神。教师的作用主要体现在工作方法、思维方法的引导和设计过程的监督考核。

设计课题应具有开放性，教师提出原则性的要求，学生根据自己的情况和兴趣，进行初步设计。根据实验室的条件选购元器件，并进行电路的设计与调试。为提高实践教学的先进性，要充分利用计算机和网络，选用实用的电气CAD制图软件，进行数据分析和电气图绘制，达到培养学生创新能力的目的。

课题分组、任务分工要具体落实到每一个人，使每个人都得到锻炼。为提高实际工作能力，计算机制图不能代替手工制图。

3．考核方法 （一）评定内容

（1）检测电路设计的方案；

（2）检测电路的焊接、工作的可靠性； （3）软件设计流程与系统执行效果。 （4）说明书质量。 （5）计算机图纸质量。 （6）劳动纪律和安全文明生产。 （二）评定标准

课程设计成绩采用百分制。注重量化过程考核、创新能力考核，评分内容和标准如下： ⑴ 设计态度与考勤占10%

遵守劳动纪律和安全文明生产。准时上下课，不大声喧哗，不随意走动，不做与课程设计无关的事。认真查找资料，主动提出问题，分析问题，解决问题。服从管理，不擅自通电。按时完成设计任务。

⑵ 光电检测电路设计与调试占20%

电路满足要求，可靠性高。电路设计规范、布置美观。系统调试认真规范，故障判断准确，排除熟练。没有元器件及工具的损坏和丢失。

⑶ 小车寻迹规定动作成绩30% 完成课程设计规定的动作要求。 ⑷ 小车寻迹创新动作成绩20% ⑸ 设计报告占20%

课程设计报告包含两部分：设计说明书和计算机图纸。

设计说明书要求内容完整、文字流畅、字迹端正、图纸规范。尤其要突出设计创新，采

用新方法、新工艺、新元件。设计论证充分、线路简洁可靠，元件选择正确合理；绘图符合国家电气制图标准，图面整洁。

计算机图纸符合所用的电气CAD软件要求，图纸标准、资料齐全。