"实验一基于MATLAB的计算机控制系统时间响应分析"
本课程研究项目的主要目的是掌握智能自动车的结构、控制电子元器件组成及其工作原理,了解传感检测系统的设计方法,掌握基本电路的原理图和电路连线图,掌握编程软件的使用、仿真调试以及单片机程序的烧写,掌握常用电机的选型、驱动及控制方法,掌握单片机的选型及系统搭接方法,掌握机电一体化系统的设计、制作和调试方法。
一、研究目的:
1. 掌握智能自动车的结构、控制电子元器件组成及其工作原理
2. 掌握传感检测系统的设计方法
3. 掌握基本电路的原理图和电路连线图
4. 掌握编程软件的使用、仿真调试以及单片机程序的烧写
5. 掌握常用电机的选型、驱动及控制方法
6. 掌握单片机的选型及系统搭接方法
7. 掌握机电一体化系统的设计、制作和调试方法
二、主要内容:
1. 智能车本体组装
2. 电路板焊接、测试
3. 编程仿真软件学习和程序烧写软件学习
4. 练习数码管显示编程
5. 练习驱动模块驱动电机正反转
6. 练习脉宽速度调制
7. 练习红外避障模块
8. 练习红外循迹模块
9. 练习测速模块
10. 多功能综合练习和扩展练习
三、项目小组分工安排:
1. 每4个同学一组,相互协作完成所规定的研究内容
2. 每个小组要在项目报告中标明每个人在总体工作中的贡献和工作比例或者每个人负责的内容
3. 研究内容的多少会影响到每组的最终成绩,鼓励学生自己选取感兴趣的研究内容进行创新设计和深入研究
四、项目进程安排:
1. 第 1—2 学时小车本体组装及焊电路板并测试
2. 第 3-4 学时学习编程仿真软件及程序烧写软件
3. 第5—6学时编程练习数码管显示
4. 第 7—8 学时练习驱动模块驱动电机正反转
5. 第 9—10 时练习脉宽速度调制
6. 第 11—12 学时练习红外避障模块
7. 第 13-14 学时练习红外循迹模块
8. 第15-16学时练习测速模块
9. 第 17-18 学时多功能综合练习和扩展练习
10. 第 19-20 学时项目报告
五、设计说明:
1. 电动机的选择:
方案一:采用步进电机
方案二:采用普通直流电机
2. 电动机驱动方案的选择:
方案一:采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压
方案二:采用继电器对电动机的开与关进行控制
方案三:采用四个大功率晶体管组成H桥电路
3. 供电电源方案的选择:
方案一:采用两个电源供电,将电动机驱动电源与单片机以及其周电路电源完全隔离
4. 路面情况检测方案的选择:
探测路面黑线的基本原理:光线照射到路面并反射,由于黑线和白纸对光的反射系数不同
方案一:采用普通发光二极管及光敏电阻组成的发射接收方案
方案二:脉冲调制的反射式红外发射接收器
在本课程研究项目中,我们将学习和设计智能自动车的控制系统,掌握智能自动车的结构、控制电子元器件组成及其工作原理,了解传感检测系统的设计方法,掌握基本电路的原理图和电路连线图,掌握编程软件的使用、仿真调试以及单片机程序的烧写,掌握常用电机的选型、驱动及控制方法,掌握单片机的选型及系统搭接方法,掌握机电一体化系统的设计、制作和调试方法。这将有助于我们更好地理解和掌握智能自动车的控制系统,并且为我们将来的工程实践和研究奠定了坚实的基础。