电子设计实训

学号：087000569 专业：商务英语姓名：王磊

社会实践报告

实践目的：

使自己对电子元件及电路板焊接有一定的感性和理性认识；对电子技术等方面的专业知识做进一步的理解；培养和锻炼自己的实际动手能力能力，使自己的理论知识与实践充分地结合，作到不仅具有专业知识，而且还具有较强的实践动手能力，将自己培养成具有分析问题和解决问题的能力的应用型人才，为参加全国大学生电子设计大赛打下基础，为自己以后的顺利就业作好准备。

实践内容：

对电子元器件的认识、感应电路板的测试与维修和电路的焊接，51单片机的使用及编程，Fresscale单片机的使用及编程，各种传感器的性能测试，电机驱动电路及程序等等。

实践过程：

1.任务分析

设计并制作一个声音导引系统，声音导引系统有一个可移动声源S，三个声音接收器A、B和C，声音接收器之间可以有线连接。声音接收器能利用可移动声源和接收器之间的不同距离，产生一个可移动声源离停靠线Ox线误差信号，并用无线方式将此误差信号传输至可移动声源，引导其运动；可移动声源产生的信号为周期性音频脉冲信号频率不限，脉冲周期不限。

2．方案设计与可行性分析

2.1声源发生及声源检测方案的设计与比较

方案一：采用超声波作为声源发生装置，用超声波检测装置检测声源位置，此方案电路设计简单，容易实现，但超声波传播具有单向性，容易形成盲区，造成检测的偏差。

方案二：采用共鸣腔作为声源发生和检测装置，通过一个合适的频率使共鸣腔发出最佳声音，此方案不容易形成盲区。

综合各种原因，我们选用方案二。

2.2电机驱动设计与比较

方案一：采用两个继电器和三极管组成的电路来控制电机的正反转及PWM输入。此方案优点是电路较简单，缺点是继电器响应时间慢、机械结构易损坏、可靠性不高。

方案二：采用两对互补型晶体管F9540 和 IRFZ44 接成桥式电路，两个斜对角晶体管道通，分别控制电机正反转，采用互补型对管的目的是用最简单的电路实现对电机的驱动，这种电路由于工作在管子饱和截止模式下，效率非常高；H型电路可以简单的实现转速和方向的控制而且电子开关速度快、稳定性好。

基于上面的理论分析，最终我们选用了方案二。

2.3电机的选择与比较

采用直流减速电机。直流减速电机转动力矩大，体积小，重量轻，装配简单，使用方便。由于其内部由高速电动机提供原始动

力，带动变速（减速）齿轮组，可以产生较大扭力。可用差动驱动方式对其进行前进、后退、左转、右转。

鉴于比赛中性价比是一个很重要的部分，本次测试场地小，从而采用价格低廉的直流减速电机。

2.4数据无线传输方案与比较

采用DTD462无线数传模块，微功率发射，在频频率443MHZ，抗干扰强、误码率低、传输距离远、透明的数据传输等。

3．整体方案设计

3.1系统组成框图

3.2系统工作原理

接收器 C W D

1 m 图1 系统示意图 x y

1 m

S

可移动

声源

接收器 A 接收器 B

中点 O

中点 O ’

声源小车上声源S 作为可移动声源，三个声音接收器A 、B 和C ，声音接收器之间有线连接连在AT89S52上。声音接收器能利用可移动声源和接收器之间的不同距离，产生一个可移动声源离Ox 线（或O'y 线）的误差信号，并用无线方式将此误差信号传输至可移动声源，引导其运动。

4．硬件设计

4.1 MC9S12DG128B 单片机

MC9SDG128B 作为系统的中央处理单元，所以电动车的所有输入量都必须最终读入MC9SDG128 进行计算，而

所有的执行机构全部由MC9SDG128B 直接进行

控制。

MC9S12DG128B 微控制器是freecale 公司

图3.1ba 接收声音总体结构

M68HC12系列16位单片机中的一种，其内部结构主要有单片机基本部分和CAN功能块部分组成，基本结构包括：

中央处理器单元 HCS12（CPU）。2个异步串行通信口SCI。2个同步串行通信口SPI。8通道输入捕捉/输出比较定时器。1个8通道脉宽调制模块以及49个独立数字I/O口（其中20个具有外部中断及唤醒功能）。在片内还拥有128KB的Flash ROM。8KB的RAM。2KB的EEPROM。CAN功能块包括两个兼容CAN2.0A/B协议的msCAN控制器组成，这些丰富的内部资源和外部接口资源可以满足ECU对各种数据的处理、CAN网络数据的发送和接收要求，芯片集成了两个msCAN12模块，能够实现高低速CAN网络的网关节点功能。

4.2 H桥驱动电路设计

驱动电机需要正转,停止,反转三种状态,如图 4.1 我们采用两对互补型晶体管F9540 和 IRFZ44 接成桥式电路，他们分别是NPN和PNP三级管，两个斜对角晶体管道通，分别控制电机正反转，对信号I/O口输入高低电平对其进行正反转的控制，对PWM口输入PWM波形控制小车的速度。

4.3供电电源设计

由于电池只能够提供7.2V电压，我们采用7805对电源进行转换成5V进行供电，电路如4.3，7.2V的电压从1口输入，经7805转换从3口就可以输出5V电压。这样就可以正常的为声音接收系统供电。

5．软件设计

5.1 开发环境介绍

系统使用了Metrowerks 公司提供的CodeWarrior for HCS12 教学用版本，它是面向以HC12 或S12 为CPU 的单片机嵌入式应用开发的软件包，包括集成开发环境IDE、处理专家库，全芯片仿真、

C 交叉编译器、汇编器、链接器以及BDM 调试器。

5.2软件流程

在进行微机控制系统设计时，除了系统硬件设计外，大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此，软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统，软件更为重要。

5.3 整体程序代码

在以前学的都是一些理论知识，比较注重理论性，而较少注重自己的动手锻炼。而这一次的实习正如老师在实验课上所讲：没有多少东西要我们去想，更多的是要我们去做，好多东西看起来十分简单，一看电路图都懂，但没有亲自去做它，你就不会懂理论与实践是有很大区别的，看一个东西简单，但它在实际操作中就是有许多要注意的地方，有些东西也与你的想象不一样。我的这次实习就要求自己跨过这道实际和理论之间的鸿沟。不过，通过这个实习我也发现有些事看似难实易。在学校我动手最多的只是将元器件安装在电路板上，而在这理却要将顺坏的元器件拿下来，独立元器件还好拿一点，但要将集成块拿下来并不是一件