硬件课程设计指导书小车

1、硬件课程设计指导书华技大学电子与信息工程系第一部分 硬件课程设计总体要求一、目的要求硬件课程设计是华技大学电子与信息工程系相关专业本科学生必修的实践性教学环节。硬件课程设计的目的在于使学生通过硬件课程设计教学环节较系统地完成电子系统设计从选题、方案论证、电路设计、电路实现、装配调试、系统测试、总结等基本过程，加深对模拟电路、数字逻辑电路、通信电子电路、微机原理等相关课程理论知识的分析理解。引导学生把原理分析与工程设计实现相结合，掌握实际电子与通信系统设计的基本方法和一般规则，提高综合应用所学理论知识的能力，培养学生的创新思维和实践能力，为后续专业课程的学习打下坚固的基础。团队、产品等、专业素质

2、；二、开课方式与基本要求：1.时间进度安排（6一至 21周六）1)2)3)4)5)6)7)8)9)10)11)硬件课程设计绪论（组织动员与分组） 62 学时6课硬件课程设计资料查阅、分组硬件课程设计双向选择硬件课程设计双向选择结果公布、团队组织7课行行7课行4 学时8硬件课程设计开题与813 周课电路设计、仿真与元件申请及硬件课程设计中期进展检查 电路搭建、系统调试与测试，行144 学时14 周20 周21 周二 17:00 前硬件课程设计说明书及相关文档的整理与撰写硬件课程设计内容的班级测试与答辩硬件课程设计评优申请及相关文档提交：212121三 12:00 前四 12:00 前五12) 硬

3、件课程设计评优年级公开测试与答辩2.硬件课程设计进行过程及相关环节的说明：硬件课程设计按照电子与通信系统实际设计与实现环节培养学生通过从选题、方案论证、电路设计、电路实现、装配调试、系统测试、总结等基本过程的训练，培养专业素质与职业体说明如下：，掌握实际系统设计到实现的基本流程。具1)硬件课程设计绪论课：目的在于使相关学生了解硬件课程设计实践性教学环节的一般要求和各相关项目的一般信息，明确实际电子与通信系统设计与实现的基本方法和一般规则，启发学生的创新思维和探索意识，动员组织学生积极参与硬件课程设计相关项目的。2)硬件课程设计资料查阅、分组、团队组织及双向选择：学生根据硬件课程设计绪论课及系主

4、页发布相关信息，对课题进行资料查阅、分组择。和团队组织，并在选课系统中进行硬件课程设计项目的双向选3)硬件课程设计开题与：在系主页公布硬件课程设计双向选择结果后，由系教务科和实验中心安排教室与学时，学生按个人或团队撰写开题师进行文档，在规定时间地点进行开题汇报、答辩，并与相关指导教。4)电路设计、仿真与元件申请及：学生根据与教师确定的技术路问题进行仿真线与技术方案，进行相关电路与系统设计，对于及实验验证，申请或项目需要的模块及器件。5)硬件课程设计中期进展检查 ：由系教务科和实验中心安排教室与学时，学生按个人或团队撰写中期进展文档，在规定时间地点进行中期进展汇报和展示，并与相关指导教师就项目进

5、行环节中的问题进行。6)电路搭建、系统调试与测试：学生根据设计及仿真结果，进行电路搭建、系统调试与测试，20由学生通过实验预约系统预约进行实验，20 周21教务科和实验中心安排与学时。7)硬件课程设计说明书及相关文档的整理与撰写：学生根据硬件课程设计实践性教学环节要求整理并撰写硬件课程设计说明书及相关文档，并按以上时间规定向指导教师提交所整理与撰写的文档目录。硬件课程设计内容的班级测试与答辩：由硬件课程设计指导教师组织进行硬件课程设计内容的班级测试与答辩，并根据班级测试与答辩的情况8)确定评优学生及团队，上报系教务科。9)硬件课程设计评优申请及相关文档提交：评优学生及团队根据硬件课程设计教学环

6、节要求，提交评优申请及相关文档，系教务科根据评优申请及相关文档提交情况，确定评优年级公开测试与答辩顺序。10) 硬件课程设计评优年级公开测试与答辩：硬件课程设计课程组根据系教务科给定顺序进行年级评优公开测试与答辩，由测试与答辩根据公开测试与答辩情况，最终确定相关学生及团队的硬件课程设计环节成绩，通知相关指导教师及系教务科进行登记及公布。3.硬件课程设计相关文档撰写要求硬件课程设计环节中由学生提交的文档包括但不限于下列文档：1)硬件课程设计开题立项说明书及开题答辩 PPT：硬件课程设计开题立项说明书为包含格式封面在内的 1000 字以上的 word2003 文档，需要包含项目名称、学生及指导教师

7、信息、立项说明书摘要（150 字以内）、关键词（35 个）、项目概述、项目功能指标、系统框图、及实施方案、项目实施计划、团队分工（如项目以个人形式进行，此项可缺）、主要器件及经费预算、参考资料等。开题答辩 PPT 为 510 页 ppt2003文档，重点展示学生或团队对于硬件课程设计项目的设计目标、设计方案与可行性论证。2)硬件课程设计中期进展文档：为 1000 字以上的中期进展文档或可表现设计进展的相关设计及仿真结果，重点展示学生或团队在硬件课程设计环节中的中期进展情况，指导教师要重点学生所需主要元器件及模块申请及情况。3)硬件课程设计说明书及相关文档：硬件课程设计说明书为包含格式封面在内的

8、 10000 字以上的 word2003 文档，需要包含项目名称、学生及指导教师信息、硬件课程设计说明书摘要（300 字以内）、（35 个）、项目概述、设计与实现背景、项目功能指标、团队分工（如项目以个人形式进行，此项可缺）、系统框图、工作原理、理论计算分析、及实施描述、项目测试及结果、主要器件及经费使用情况、项目实施总结及心得体会、参考资料、必要附录（电路图、源码等）等。硬件课程设计开题立项说明书作为学生在硬件课程设计实践教学环节考核依据之一，需按学生个人撰写并提交。对于项目以团队方式进行的需同时按团队提交团队硬件课程设计说明书。以个人形式的硬件课程设计说明书需重点描述个人工作，与同组其他同

9、学的重复率不得高于30%，并签署学风承诺。与硬件课程设计说明书同期提交的其他项目总结性相关文档包括：硬件课程设计项目答辩 PPT；电路原理图及 PCB 图；源码及工程目录；作品在公共上、展示及评分的资料等；同时提交相关作品以供进行集中测试并提供作品使用操作手册。学生按课程设计项目要求了特殊元件的需提供符合学校财务报销规定和系课程设计规定以内的相关支出凭证，由指导教师集中报销。三、考核要求课程设计完成后，由指导教师组织对团队或个人作品的公开测试和答辩，要求每位同学都要参与测试和答辩过程。根据设计完成情况和所掌握的知识，并结合平时表示，给与优、良、中、及格和不及格 5 个等级评定。申请评优的团队或

10、个人，需参与系组织的硬件课程设计年级评优公开测试与答辩，并根据测试和答辩的情况核定最终成绩。第二部分课程设计项目内容一、设计目的了解利用各种传感器实现智能自动控制的基本原理，并掌握其中案的设计实现方式与技能，为后续课程学习和工作打下基础。二、项目要求设计并实现一个智能小车自动控制系统，该小车能够根据外部传感器的输入信息，自动沿着一定的轨迹运动。基本要求1)2)3)4)5)6)发挥部分1)2)3)4)5)各个电路模块需自行设计完成，机械模块可以能够控制二驱小车运动能够在规定的时间内控制小车沿着具有直线和弧线的轨迹运动到停止处，不能偏离轨道能够利用红外线发射及接收对管检测黑白线由电池供电；小车在离

11、开运动轨迹后能够根据光源的指示，运动到光源处若在运动线路中设置提高小车的运行速度物，小车能够避开物，继续朝着光源前进实时显示小车的运行速度其他控制方式：如无线控制、声音引导控制、图像引导控制等；三、设计原理提示智能小车的基本如下图所示：循迹传感器的基本原理：红外线照射到黑色物体光线被吸收，照射到白色物体被反射，因此可以利用红外发射以及接收对管检测白色物体的存在与否。测距传感器的实现方案：方案一：红外线测距避障，利用发射出的红外编码与遇到物反射回来而接收到的红外编码之间的时差实现物的距离测量。方案二：超声波测距避障，利用发射出的超声波与遇到物反射回来而接收到的超声波信号之间的时差实现物的距离测量

12、。寻光传感器的基本原理利用光敏电阻，它的电阻和光线的强弱有直接关系。光强度增加，则电阻减小；光强度减小，则电阻增大。电机驱动的基本原理通常在小车上安装两个电机分别控制左右两个，前进时，控制两个电机向前滚动；左转控制右轮向前滚动，左轮不动；右转控制左轮向前滚动，右轮不动；停止两轮不动，通常采用脉冲控制两个直流电机的转速。系统需要对不同传感器的合理组装来实现小车的灵活智能控制，控制可以采用集成，也可以采用通用控制器如单片机等来实现。四、考核评分标准本项目建议以团队形式参与完成，团队组成应注意选择志趣相投，各有的同学组合而成。根据设计完成情况和所掌握的知识，结合平时表示，给与优、良、中、及格和不及格 5 个等级评定。具体评分规则为：五、参考资料1.2.3.4.5.，电子线路综合设计，华技大学，2006-6，2006，2006康华光，电子技术基础：模拟部分（第五版），高等教育康华光，电子技术基础：数字部