智能小车课程设计
物联网智能小车课程设计
物联网智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解物联网的基本概念,掌握智能小车的主要组成部分及其工作原理;2. 使学生掌握编程语言控制智能小车的基本方法,了解传感器在物联网中的应用;3. 帮助学生了解物联网技术在现实生活中的应用案例,提高对物联网技术发展的认识。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成智能小车的组装和编程;2. 提高学生问题解决能力,能够运用所学知识对智能小车进行调试和优化;3. 培养学生团队协作能力,能够在小组合作中发挥个人特长,共同完成项目任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对物联网技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识;2. 培养学生关注社会发展,认识到物联网技术对社会进步的推动作用;3. 引导学生树立正确的价值观,认识到科技发展应服务于人类福祉,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,旨在通过智能小车的制作和调试,帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高学生的实践操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程能力,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践,但部分学生可能缺乏团队合作经验和问题解决能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,引导学生主动探究,注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 物联网基本概念与智能小车概述- 物联网的定义、特点与应用领域- 智能小车的发展历程、分类及基本组成2. 智能小车硬件组成与工作原理- 主控模块、传感器模块、驱动模块等功能介绍- 各模块之间的协同工作原理3. 编程语言与智能小车控制- 常用编程语言(如Python、C等)介绍- 编程控制智能小车的步骤和技巧4. 传感器在物联网中的应用- 介绍常见传感器(如红外传感器、超声波传感器等)的工作原理- 传感器在智能小车中的应用案例5. 智能小车组装与调试- 指导学生按照教学要求组装智能小车- 教授调试方法,分析并解决常见问题6. 物联网智能小车项目实践- 设计具有实际应用场景的项目任务- 学生分组进行项目实践,教师提供指导与支持7. 物联网技术在实际应用案例分析- 分析国内外物联网技术在实际应用中的成功案例- 引导学生关注物联网技术发展趋势及其对社会的影响教学内容安排与进度:第1-2周:物联网基本概念与智能小车概述第3-4周:智能小车硬件组成与工作原理第5-6周:编程语言与智能小车控制第7-8周:传感器在物联网中的应用第9-10周:智能小车组装与调试第11-12周:物联网智能小车项目实践与案例分析本教学内容紧密围绕课程目标,注重理论与实践相结合,以培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神为核心。
s52智能小车课程设计
s52智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握智能小车的基本组成结构,理解各部分功能及其工作原理。
2. 使学生了解编程控制智能小车的基本方法,学会运用相关传感器进行环境感知和路径规划。
3. 帮助学生理解智能小车在现实生活中的应用,了解我国在智能小车领域的发展状况。
技能目标:1. 培养学生动手操作和团队协作的能力,能独立或合作完成智能小车的组装和调试。
2. 提高学生的编程能力,使其能够根据实际需求编写相应的控制程序,实现智能小车的功能。
3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,激发创新思维和探究精神。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对智能小车及相关技术的兴趣,激发学习热情,提高学习积极性。
2. 培养学生勇于尝试、不怕失败的精神,增强面对困难的自信心和克服能力。
3. 培养学生关注科技发展,树立正确的价值观,认识到科技对社会进步的重要作用。
本课程旨在结合学生的年级特点和认知水平,通过实践操作、团队合作和问题解决,使学生在掌握智能小车相关知识的基础上,提高动手能力、编程能力和创新能力。
课程目标具体、可衡量,有助于学生和教师在教学过程中明确预期成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 智能小车概述:介绍智能小车的定义、发展历程、应用领域,使学生了解智能小车的基本概念。
- 教材章节:第一章 智能小车简介- 内容列举:智能小车的定义、发展历程、国内外应用案例2. 智能小车结构与原理:讲解智能小车的硬件组成、传感器原理及功能,使学生掌握智能小车的基本结构和工作原理。
- 教材章节:第二章 智能小车结构与原理- 内容列举:硬件组成、传感器原理、工作原理3. 编程控制与调试:教授编程语言和控制算法,使学生能够独立编写智能小车的控制程序并进行调试。
- 教材章节:第三章 编程控制与调试- 内容列举:编程语言、控制算法、程序编写、调试方法4. 智能小车应用案例:分析典型智能小车应用案例,让学生了解智能小车在实际应用中的优势和局限。
多功能智能小车课程设计
多功能智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解多功能智能小车的基本构造,掌握其工作原理。
2. 学生能描述智能小车的主要组成部分,如传感器、驱动器、控制器等,并了解各部分的功能。
3. 学生能了解并运用基础的编程知识,实现对智能小车的控制。
技能目标:1. 学生能独立完成智能小车的组装,提高动手实践能力。
2. 学生能运用编程软件,编写程序,实现对智能小车的控制,培养编程技能。
3. 学生能通过团队合作,解决智能小车在实际运行中遇到的问题,提高问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对科学探索保持好奇心和热情,激发创新意识。
2. 学生在团队协作中,学会互相尊重、支持和沟通,培养合作精神。
3. 学生通过多功能智能小车课程,认识到科技在生活中的应用,增强科技意识和社会责任感。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识与动手操作,培养学生的创新能力和实践能力。
学生特点:五年级学生,具备一定的认知能力、动手能力和团队协作能力,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动探索,关注学生的个体差异,鼓励团队合作,提高学生的综合能力。
通过本课程,使学生达到以上设定的课程目标,为后续学习奠定基础。
二、教学内容本课程教学内容围绕多功能智能小车的组装、编程与控制展开,包括以下部分:1. 智能小车基础知识:- 智能小车的基本构造与工作原理;- 主要组成部分(传感器、驱动器、控制器)的功能与原理;- 相关物理知识,如电路原理、电机工作原理等。
2. 智能小车组装:- 组装工具的使用与维护;- 智能小车各部件的安装方法;- 组装过程中的安全事项。
3. 编程与控制:- 编程软件的使用与基本操作;- 控制程序编写,实现智能小车的基本运动控制;- 传感器数据的读取与处理。
4. 实践应用:- 团队合作,完成智能小车的组装与调试;- 设计并实施智能小车在不同场景下的应用任务;- 问题分析与解决。
教学内容安排与进度:第一课时:智能小车基础知识学习;第二课时:智能小车组装与工具使用;第三课时:编程软件学习与基本控制程序编写;第四课时:智能小车调试与问题解决;第五课时:实践应用与展示。
人工智能小车课程设计
人工智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解人工智能基础概念,掌握人工智能小车的基本工作原理。
2. 学生能描述编程控制人工智能小车的基本步骤和方法。
3. 学生能了解人工智能在现实生活中的应用,认识到科技发展的意义。
技能目标:1. 学生能通过动手实践,组装并调试人工智能小车。
2. 学生能运用所学的编程知识,编写简单的程序来控制人工智能小车。
3. 学生能通过小组合作,解决人工智能小车在实际运行中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生对人工智能产生浓厚的兴趣,培养主动探究科学技术的热情。
2. 学生在团队合作中,学会互相尊重、沟通与协作,培养团队精神。
3. 学生通过了解人工智能的广泛应用,增强创新意识,认识到科技对生活的改变。
课程性质:本课程为实践性强的科技课程,注重理论知识与实践操作相结合。
学生特点:六年级学生具备一定的逻辑思维能力和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:教师应注重引导学生主动探究,关注学生的个体差异,鼓励团队合作,提高学生的实践和创新能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
1. 人工智能基础概念:介绍人工智能的定义、发展历程及分类,结合课本相关章节,使学生了解人工智能的基本知识。
2. 人工智能小车结构:讲解人工智能小车的硬件组成,如传感器、电机、控制器等,以及各部分功能,让学生了解小车的工作原理。
3. 编程控制方法:教授编程语言基础,如Scratch或Python,指导学生编写简单的程序,实现对人工智能小车的控制。
4. 实践操作:安排学生动手组装和调试人工智能小车,学会使用相关工具和仪器,培养实际操作能力。
5. 团队合作与问题解决:分组进行实践活动,让学生在团队合作中解决实际问题,提高沟通与协作能力。
6. 人工智能应用案例:介绍人工智能在现实生活中的应用实例,如自动驾驶、智能家居等,拓宽学生的视野。
教学大纲安排:第一课时:人工智能基础概念,介绍课本相关章节内容;第二课时:人工智能小车结构,分析小车各部分功能;第三课时:编程控制方法,学习编程语言基础;第四课时:实践操作,分组组装和调试人工智能小车;第五课时:团队合作与问题解决,解决实际操作中遇到的问题;第六课时:人工智能应用案例,了解科技发展的前沿动态。
蓝牙控制智能小车课程设计
蓝牙控制智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解蓝牙技术在物联网中的应用,掌握智能小车的基本工作原理。
2. 学会使用编程软件对智能小车进行控制,了解蓝牙数据传输的过程。
3. 掌握智能小车组装过程中所涉及的基本电子元件和电路知识。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能独立完成智能小车的组装和调试。
2. 培养学生编程思维,能运用所学知识编写简单的程序,实现对智能小车的控制。
3. 提高学生团队协作能力,能在小组合作中发挥个人优势,共同完成项目任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对科技的兴趣和热爱,激发学习动力,提高创新意识。
2. 培养学生面对问题积极思考、解决问题的能力,增强自信心。
3. 培养学生遵守实验规程,养成良好的实验习惯,注重安全意识。
课程性质:本课程属于实践性较强的信息技术课程,注重理论联系实际,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:五至六年级学生具备一定的信息技术基础,好奇心强,喜欢动手实践,但注意力集中时间较短。
教学要求:结合学生特点,采用项目式教学,注重引导学生主动探究,激发学习兴趣。
课程目标分解为具体学习成果,以便在教学过程中进行有效评估和调整。
二、教学内容1. 理论知识:- 蓝牙技术原理与应用- 智能小车的基本工作原理- 编程控制原理及编程软件使用- 常用电子元件及电路知识2. 实践操作:- 智能小车的组装与调试- 蓝牙模块的连接与配置- 编程软件的使用与程序编写- 智能小车控制程序的实际应用3. 教学大纲安排:- 第一课时:介绍蓝牙技术原理、智能小车基本工作原理,引导学生了解课程背景。
- 第二课时:学习常用电子元件及电路知识,进行智能小车组装实践。
- 第三课时:讲解编程控制原理,学习编程软件的使用,编写简单的控制程序。
- 第四课时:连接蓝牙模块,配置智能小车,实现无线控制。
- 第五课时:小组合作,完成智能小车控制程序的设计与优化,进行调试与展示。
4. 教材章节关联:- 《信息技术》第五章:物联网技术及应用- 《信息技术》第六章:编程控制技术- 《电子技术》第二章:常用电子元件及电路教学内容注重科学性和系统性,结合实践操作,让学生在动手实践中掌握知识,提高技能。
智能小车控制算法课程设计
智能小车控制算法课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解智能小车的基本工作原理,掌握控制算法的基本概念;2. 使学生掌握智能小车运动控制的基本方法,包括速度控制、方向控制等;3. 引导学生了解控制算法在智能小车领域的应用,如PID控制、模糊控制等。
技能目标:1. 培养学生运用编程语言(如Python、C++等)实现智能小车控制算法的能力;2. 提高学生通过实验和调试解决实际问题的能力;3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对智能小车和控制算法的兴趣,培养创新意识和探索精神;2. 引导学生关注科技发展,认识到控制算法在现实生活中的重要性;3. 培养学生严谨、务实的学习态度,养成良好的学习习惯。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论知识与实际操作,培养学生动手能力、编程能力和创新能力。
学生特点:针对高中年级学生,具备一定的物理知识和数学基础,对新鲜事物充满好奇心,具备一定的自学能力和团队合作精神。
教学要求:注重理论与实践相结合,以学生为主体,发挥教师引导作用。
通过课程学习,使学生能够独立完成智能小车控制算法的设计与实现,达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 智能小车基本原理及结构:介绍智能小车的主要组成部分,包括驱动电机、传感器、控制器等,分析各部分的功能和相互关系。
教材章节:《自动化技术基础》第二章2. 控制算法原理:讲解PID控制、模糊控制等基本控制算法的原理,探讨其在智能小车控制中的应用。
教材章节:《控制理论及其应用》第三章3. 编程语言及开发环境:学习Python、C++等编程语言,了解智能小车控制算法的编程实现。
教材章节:《Python编程》第一章、《C++编程》第一章4. 智能小车运动控制:分析速度、方向等运动控制方法,结合实际案例进行讲解。
教材章节:《自动化技术基础》第四章5. 实践操作:组织学生进行智能小车控制算法的编程实践,包括控制算法的设计、调试与优化。
智能小车自动跟随课程设计
智能小车自动跟随课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解智能小车自动跟随系统的基本原理,掌握相关的传感器使用和编程基础知识;2. 学生能描述自动跟随算法的基本流程,了解其在实际应用中的优势;3. 学生了解智能小车自动跟随技术在现实生活中的应用场景,认识到科技与生活的紧密联系。
技能目标:1. 学生能运用所学的编程知识,对智能小车进行编程控制,实现自动跟随功能;2. 学生能通过小组合作,共同分析问题、解决问题,提高团队协作和动手实践能力;3. 学生能够运用所学知识,对智能小车自动跟随系统进行优化和改进。
情感态度价值观目标:1. 学生对智能小车自动跟随技术产生兴趣,激发探索未知、勇于创新的科学精神;2. 学生在课程学习过程中,培养良好的团队合作意识,学会倾听、尊重他人意见;3. 学生通过学习智能小车自动跟随技术,认识到人工智能技术对生活的积极影响,增强社会责任感和使命感。
本课程针对初中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标。
通过本课程的学习,学生能够掌握智能小车自动跟随技术的基本知识和技能,培养团队合作精神和创新意识,提升对人工智能技术的认识和兴趣。
后续教学设计和评估将围绕以上目标进行,确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 智能小车基础知识:- 介绍智能小车的基本结构及其功能;- 了解不同类型的传感器及其在智能小车中的应用;- 学习智能小车编程所需的基础知识。
2. 自动跟随算法原理:- 讲解自动跟随算法的基本原理和流程;- 分析不同自动跟随算法的优缺点;- 探讨自动跟随算法在实际应用中的挑战和解决方案。
3. 智能小车编程与控制:- 教授如何使用编程软件对智能小车进行编程;- 学习如何利用传感器数据实现自动跟随功能;- 实践中遇到的问题及解决方法。
4. 小组合作与实际操作:- 分组进行智能小车自动跟随系统的设计与搭建;- 各小组展示作品,分享经验,进行交流与评价;- 针对存在的问题进行优化和改进。
嵌入式智能小车课程设计
嵌入式智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解嵌入式智能小车的基本原理,掌握小车各部件的功能和相互关系。
2. 学生能掌握嵌入式系统的基本编程方法,运用编程实现智能小车的控制功能。
3. 学生能了解传感器的工作原理,并将其应用于智能小车的环境感知。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并搭建简单的嵌入式智能小车。
2. 学生能通过编程实现对智能小车的运动控制,包括速度、方向等。
3. 学生能利用传感器采集环境信息,实现对智能小车的智能控制。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统及智能硬件的兴趣,激发学生创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作意识,提高沟通与协作能力。
3. 增强学生的环保意识,培养学生对人工智能在可持续发展中的作用的认识。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重理论联系实际,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:六年级学生对新鲜事物充满好奇,具有一定的信息技术基础,喜欢动手实践,善于合作交流。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探究,提高学生解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能在课程中取得进步。
通过课程学习,使学生达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 嵌入式智能小车基础知识:- 介绍嵌入式系统的概念、发展及应用。
- 智能小车的基本结构、功能及工作原理。
2. 嵌入式系统编程:- 学习编程语言(如C语言)的基本语法。
- 掌握嵌入式系统编程方法和技巧。
- 实践编写控制智能小车的程序。
3. 传感器及其应用:- 了解常见传感器(如红外传感器、超声波传感器)的工作原理。
- 学习传感器在智能小车环境感知中的应用。
4. 智能小车设计与搭建:- 学习小车各部件的选型及组装方法。
- 实践搭建嵌入式智能小车。
5. 智能小车控制算法:- 学习简单的控制算法(如PID控制)。
- 实践编写智能小车控制程序,实现运动控制。
单片机智能小车课程设计
单片机智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理,理解其在智能小车控制中的应用。
2. 学习并掌握智能小车的基本电路连接和编程方法,能够实现小车的基本运动控制。
3. 了解传感器的工作原理,学会使用传感器对智能小车进行环境感知和路径规划。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成智能小车的组装和调试。
2. 培养学生编程思维,能够运用所学知识解决实际问题,实现智能小车的功能拓展。
3. 提高学生团队协作能力,学会在项目中进行沟通与分工合作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及智能硬件的兴趣,激发创新意识,提高学习积极性。
2. 培养学生勇于尝试、克服困难的精神,增强自信心。
3. 培养学生关注社会热点问题,了解智能技术在现实生活中的应用,提高社会责任感。
本课程针对初中年级学生,结合单片机及智能小车相关知识,注重实践操作和创新能力培养。
在教学过程中,教师需关注学生的个体差异,因材施教,确保课程目标的达成。
课程目标分解为具体学习成果,便于后续教学设计和评估,以提高课程的实用性和针对性。
二、教学内容1. 单片机原理:介绍单片机的组成、工作原理,重点讲解内部寄存器、I/O 口、定时器等基本功能。
相关教材章节:第三章单片机原理及其应用。
2. 智能小车电路连接:讲解智能小车的基本电路组成,包括电机驱动、电源管理、传感器接口等。
相关教材章节:第四章智能小车电路设计与实践。
3. 编程基础:学习单片机编程语言(如C语言),掌握基本编程语法和逻辑控制,实现小车运动控制。
相关教材章节:第五章单片机编程基础。
4. 传感器应用:介绍常用传感器(如红外、超声波、光电等)的工作原理,学会使用传感器进行环境感知和路径规划。
相关教材章节:第六章传感器及其应用。
5. 智能小车组装与调试:指导学生进行智能小车的组装,学会使用调试工具,如示波器、逻辑分析仪等。
相关教材章节:第七章智能小车组装与调试。
6. 创新实践:鼓励学生进行功能拓展,如增加避障、循迹、远程控制等功能。
小学智能汽车课程设计
小学智能汽车课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解智能汽车的基本组成和工作原理;2. 学生能够掌握智能汽车编程的基本概念和步骤;3. 学生能够描述智能汽车在不同环境下的行为特点。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的智能汽车控制系统;2. 学生通过实践操作,培养动手能力和团队协作能力;3. 学生能够运用信息技术工具,对智能汽车进行调试和优化。
情感态度价值观目标:1. 学生对智能汽车产生浓厚的兴趣,培养科技创新意识;2. 学生在学习过程中,树立合作、分享、尊重他人的价值观;3. 学生能够关注智能汽车在现实生活中的应用,认识到科技对生活的影响。
课程性质:本课程为小学科技活动课程,以实践为主,结合理论讲解,培养学生的动手能力、创新思维和团队合作精神。
学生特点:小学高年级学生,具备一定的认知能力和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,善于合作与分享。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动探索,关注学生的个体差异,鼓励学生发挥想象力和创造力,提高学生的综合素养。
通过课程学习,将目标分解为具体的学习成果,以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 智能汽车基础知识:介绍智能汽车的定义、分类及发展历程,使学生了解智能汽车的基本概念。
- 教材章节:第一章 智能汽车概述2. 智能汽车硬件组成:讲解智能汽车的各个硬件部分,如传感器、控制器、驱动器等,并分析其工作原理。
- 教材章节:第二章 智能汽车硬件组成与原理3. 智能汽车编程基础:学习编程语言,如Scratch或Python,掌握编程的基本概念和步骤,为后续设计智能汽车控制系统打下基础。
- 教材章节:第三章 智能汽车编程基础4. 智能汽车控制系统的设计与实践:分组进行智能汽车控制系统设计,引导学生运用所学知识解决实际问题。
- 教材章节:第四章 智能汽车控制系统设计与实践5. 智能汽车调试与优化:介绍调试与优化方法,培养学生动手实践能力和问题解决能力。
大学智能小车课程设计
大学智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握智能小车的基本组成、工作原理及各部分功能;2. 学习并理解智能小车编程所需的基础知识,如传感器数据处理、控制算法等;3. 了解智能小车在现实生活中的应用场景及其发展前景。
技能目标:1. 能够独立完成智能小车的组装和调试;2. 学会使用相关编程软件,编写简单的控制程序,实现对智能小车的控制;3. 培养动手实践能力、团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对智能小车及机器人技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神,增强自信心;3. 培养学生关注科技发展,认识到智能小车在现实生活中的重要意义,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重理论知识与实际操作相结合,培养学生动手实践能力和创新能力。
学生特点:大学年级学生已具备一定的理论基础和动手能力,对新技术有较高的兴趣和求知欲。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强调实践操作,引导学生主动参与,培养实际操作能力和团队协作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生具备智能小车相关领域的基本知识和技能,为未来进一步学习和研究打下基础。
二、教学内容1. 智能小车概述:介绍智能小车的基本概念、发展历程、应用领域及发展趋势。
- 教材章节:第一章 智能小车概述- 内容安排:1课时2. 智能小车硬件组成:讲解智能小车的各部分硬件,如电机、传感器、控制器等。
- 教材章节:第二章 智能小车硬件组成- 内容安排:2课时3. 智能小车编程基础:学习编程语言、传感器数据处理、控制算法等基础知识。
- 教材章节:第三章 智能小车编程基础- 内容安排:4课时4. 智能小车组装与调试:指导学生动手组装智能小车,并进行调试。
- 教材章节:第四章 智能小车组装与调试- 内容安排:3课时5. 智能小车控制程序编写:教授如何使用编程软件,编写简单的控制程序。
课程设计智能循迹小车
课程设计智能循迹小车一、教学目标本课程旨在通过智能循迹小车的制作与编程,让学生掌握基础的电子电路知识、传感器原理以及简单的编程技巧。
在知识目标方面,学生需要理解电子元件的功能,如电机、传感器等,并能够运用编程语言对小车进行控制。
技能目标方面,学生应能够独立完成智能循迹小车的组装,并进行编程调试。
情感态度价值观目标方面,通过课程的学习,培养学生对科技创新的兴趣,增强动手实践能力,并培养团队合作意识。
二、教学内容教学内容将围绕智能循迹小车的制作与编程展开。
首先,学生将学习电子电路基础知识,包括电机、传感器等元件的功能和应用。
接着,学生将学习编程语言,并通过实践操作,掌握如何编写程序控制小车。
最后,学生将进行智能循迹小车的组装和调试,以巩固所学知识。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法。
包括讲授法,用于传授电子电路知识和编程技巧;讨论法,让学生在团队中交流想法,共同解决问题;案例分析法,分析实际案例,让学生更好地理解理论知识;实验法,让学生动手实践,提高操作技能。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材将提供理论知识的学习,参考书将提供额外的学习资料。
多媒体资料包括教学视频和图片,用于辅助学生理解复杂概念。
实验设备包括智能循迹小车套件、电子元件、编程软件等,让学生能够进行实际操作和编程练习。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生的课堂参与度和团队合作表现,通过观察和记录学生在课堂上的表现来进行评估。
作业方面,学生需要完成一系列与智能循迹小车相关的实践任务,如组装、编程和调试,通过提交作业来评估学生的实践能力。
考试则主要评估学生对电子电路知识、传感器原理和编程技巧的理解和应用,通过书面考试来评估学生的理论水平。
六、教学安排本课程的教学安排将分为10个课时,每个课时45分钟。
前5个课时用于讲解电子电路知识和传感器原理,中间3个课时用于编程技巧的学习和实践,最后2个课时用于智能循迹小车的组装和调试。
arduino智能小车课程设计
arduino智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握Arduino的基本原理和编程方法;2. 了解智能小车各部件的功能和协同工作原理;3. 学习传感器的工作原理,并运用到智能小车控制中;4. 掌握基本的电路连接和调试方法。
技能目标:1. 能够编写简单的Arduino程序,实现智能小车的控制;2. 能够独立组装和调试智能小车;3. 能够运用所学知识解决智能小车在运行过程中遇到的问题;4. 能够通过团队协作,完成智能小车的设计和制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子制作和编程的兴趣,激发创新意识;2. 培养学生动手能力、逻辑思维能力和问题解决能力;3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与表达能力;4. 引导学生关注科技发展,树立科技改变生活的观念。
课程性质:本课程为实践性课程,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的物理知识和数学基础,对电子制作和编程有一定兴趣。
教学要求:教师需引导学生主动探究,关注学生个体差异,鼓励学生创新思维和团队协作。
教学过程中注重理论与实践相结合,确保学生能够学以致用。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. Arduino基础知识:- Arduino原理与结构;- 编程环境搭建与使用;- 基本编程语法与逻辑控制;- 常用函数库介绍。
2. 智能小车硬件组成:- 小车各部件功能与选型;- 电机驱动原理与接线方法;- 轮胎与传动系统介绍;- 电池选择与使用。
3. 传感器与模块:- 常用传感器原理与应用;- 超声波传感器测距;- 红外线传感器避障;- 陀螺仪与加速度传感器;- 模块间的通信与协作。
4. 小车控制程序编写:- 基本运动控制(前进、后退、转向);- 路径规划与避障算法;- 传感器数据采集与处理;- 程序调试与优化。
5. 实践与拓展:- 小车组装与调试;- 创意功能拓展(如:手机APP控制、自动驾驶等);- 团队协作项目实践;- 课程总结与成果展示。
课程设计qt智能小车
课程设计qt智能小车一、教学目标本课程旨在通过学习Qt智能小车的设计与制作,让学生掌握基本的编程技能和智能硬件的应用,培养学生的创新意识和实践能力。
具体的教学目标如下:知识目标:使学生了解Qt编程语言的基本语法和编程思想,掌握智能小车的硬件组成和工作原理。
技能目标:培养学生能够使用Qt编程语言进行简单的应用程序开发,能够独立设计和制作智能小车,并进行调试和优化。
情感态度价值观目标:激发学生对编程和智能硬件的兴趣,培养学生的创新精神和团队合作意识,使学生在实践中体验到科技带来的乐趣和挑战。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括四个部分:Qt编程基础、智能小车的硬件组成、Qt 智能小车设计与制作、项目实践。
1.Qt编程基础:介绍Qt编程语言的基本语法和编程思想,包括变量、数据类型、运算符、控制结构等。
2.智能小车的硬件组成:讲解智能小车的硬件组成,包括控制器、传感器、执行器等,并介绍其工作原理。
3.Qt智能小车设计与制作:教授学生如何使用Qt编程语言进行智能小车的设计与制作,包括硬件连接、程序编写、调试与优化等。
4.项目实践:安排学生进行Qt智能小车的项目实践,培养学生的实际操作能力和创新思维。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括:1.讲授法:教师讲解Qt编程语言的基本语法和编程思想,智能小车的硬件组成和工作原理。
2.案例分析法:分析具体的Qt智能小车设计案例,使学生更好地理解和掌握编程方法和技巧。
3.实验法:安排学生进行Qt智能小车的设计与制作,培养学生的实践能力和创新思维。
4.小组讨论法:学生进行小组讨论,鼓励学生分享自己的思路和经验,培养学生的团队合作意识。
四、教学资源为了保证教学效果,我们将为学生提供丰富的教学资源,包括:1.教材:为学生提供专业的教材,帮助学生系统地学习Qt编程语言和智能小车的相关知识。
2.多媒体资料:利用PPT、视频等资料,丰富课堂教学形式,提高学生的学习兴趣。
智能移动小车课程设计思路
智能移动小车课程设计思路一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握智能移动小车的基本结构及原理,包括电机驱动、传感器使用等;2. 使学生了解程序设计在智能移动小车控制中的应用,如循环、条件语句等;3. 帮助学生理解智能移动小车在实际应用中的技术要求,如路径规划、避障等。
技能目标:1. 培养学生动手搭建智能移动小车的能力,提高实践操作技能;2. 培养学生运用编程软件进行程序设计,实现对智能移动小车的控制;3. 提高学生团队协作能力,通过合作完成智能移动小车的搭建和控制。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对智能科技的兴趣,培养创新意识和探索精神;2. 培养学生面对挑战时的坚持和毅力,增强自信心;3. 引导学生关注智能移动小车在现实生活中的应用,认识到科技改变生活的意义。
课程性质分析:本课程为小学高年级科技实践活动课程,结合了科学、技术、工程和数学等多学科知识,注重实践性和综合性。
学生特点分析:高年级学生对新鲜事物充满好奇心,具备一定的动手能力和逻辑思维能力,但编程和智能硬件知识有限。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,让学生在实际操作中掌握知识;2. 教学过程中鼓励学生提问、思考,培养学生的创新思维;3. 教师以引导者身份参与教学,关注学生的个体差异,提供个性化指导。
二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下三个部分:1. 智能移动小车基础知识- 介绍智能移动小车的组成、工作原理;- 学习电机驱动、传感器等硬件知识;- 了解编程软件的使用,如Scratch或Arduino。
教学大纲:参照教材第1章“智能移动小车概述”,分2课时完成。
2. 智能移动小车搭建与编程- 学习智能移动小车的搭建方法;- 掌握程序设计基本语句,如循环、条件语句;- 设计程序实现智能移动小车的控制。
教学大纲:参照教材第2章“智能移动小车搭建与编程”,分4课时完成。
3. 智能移动小车应用与拓展- 学习路径规划、避障等实际应用;- 探索智能移动小车在生活中的应用场景;- 尝试对智能移动小车进行拓展,提高其性能。
儿童ai小车课程设计
儿童ai小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解AI小车的基本工作原理,掌握相关的编程知识。
2. 学生能够描述AI小车的主要部件及其功能。
3. 学生能够理解并运用传感器收集环境数据,处理数据以控制AI小车的行为。
技能目标:1. 学生能够通过小组合作,完成AI小车的组装和编程。
2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决能力,设计并实现AI小车在不同环境下的自动行驶策略。
3. 学生能够运用信息技术工具,对AI小车进行调试和优化,提高其性能。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学技术的兴趣,增强对人工智能的认识和好奇心。
2. 学生在团队合作中,学会互相尊重、支持和沟通,培养团队精神和责任感。
3. 学生通过课程学习,认识到人工智能在生活中的应用,激发创新精神和实践能力。
课程性质:本课程为实践性强的跨学科课程,结合信息技术、工程技术和数学知识。
学生特点:四年级学生,具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:教师需引导学生主动探究,鼓励学生动手实践,关注学生的个别差异,提供有针对性的指导。
在教学过程中,注重培养学生的创新能力、团队合作精神和解决问题的能力。
通过课程目标的实现,使学生获得实际的学习成果。
二、教学内容1. AI小车基础知识:介绍AI小车的基本构成,包括电机、传感器、控制板等,让学生理解各部分的功能和相互关系。
- 教材章节:第三章《认识机器人》- 内容列举:机器人基本构成、各部件作用。
2. 编程基础:学习编程软件的使用,掌握基本的编程语法和逻辑,为AI小车编写控制程序。
- 教材章节:第五章《编程入门》- 内容列举:编程环境搭建、基本编程语法、逻辑控制。
3. AI小车组装与调试:分组进行AI小车的组装,学习使用传感器进行环境感知,调试程序,实现小车的基本功能。
- 教材章节:第六章《机器人组装与调试》- 内容列举:组装技巧、传感器应用、程序调试。
4. 自动行驶策略设计:运用数学知识和逻辑思维,设计AI小车在不同环境下的自动行驶策略。
智能小车课程设计
智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解智能小车的基本原理,掌握其电路组成及工作原理。
2. 学生能了解编程控制智能小车的基本方法,掌握相关编程知识。
3. 学生能了解传感器在智能小车中的作用,掌握常见传感器的工作原理。
技能目标:1. 学生能独立完成智能小车的组装和调试。
2. 学生能运用所学知识,编写程序控制智能小车完成特定任务。
3. 学生能通过小组合作,解决智能小车在实际运行中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学技术的兴趣,提高创新意识和动手能力。
2. 学生培养团队协作精神,提高沟通与交流能力。
3. 学生增强环保意识,认识到智能小车在生活中的应用价值。
课程性质:本课程为实践性课程,注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
学生特点:六年级学生具有一定的电子、编程基础,对新鲜事物充满好奇心,善于合作与交流。
教学要求:教师需引导学生主动参与实践,关注学生个体差异,鼓励学生提出问题、解决问题,注重培养学生的综合素质。
通过本课程的学习,使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面得到全面提升。
二、教学内容1. 智能小车基础知识- 介绍智能小车的定义、发展及应用场景。
- 深入讲解智能小车的电路组成、工作原理及各部分功能。
2. 编程控制- 介绍编程控制智能小车的基本方法,结合课本相关章节,学习编程语言及语法。
- 实践操作:编写程序,实现智能小车的直线行驶、转弯等功能。
3. 传感器应用- 讲解传感器在智能小车中的作用,介绍常见传感器(如红外传感器、超声波传感器等)的工作原理。
- 实践操作:利用传感器,实现智能小车的避障、跟踪等功能。
4. 智能小车组装与调试- 介绍智能小车的组装方法,指导学生进行实际操作。
- 学习调试智能小车,解决组装过程中出现的问题。
5. 团队合作与任务挑战- 学生分组,进行团队合作,共同完成智能小车的设计、组装和调试。
- 设置任务挑战,让学生运用所学知识,解决实际问题。
课程设计智能小车
课程设计智能小车一、课程目标知识目标:1. 让学生理解智能小车的基本组成原理,掌握电路连接、编程控制等相关知识。
2. 使学生了解智能小车在不同环境下的应用,如避障、追踪等。
3. 帮助学生掌握传感器的工作原理,如红外线传感器、超声波传感器等。
技能目标:1. 培养学生动手搭建智能小车的能力,提高解决问题的实践操作能力。
2. 培养学生运用编程语言对智能小车进行控制的能力,提高逻辑思维能力。
3. 培养学生团队协作能力,提高沟通与表达能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对智能科技的兴趣,培养创新精神和探究精神。
2. 培养学生面对挫折和困难时,保持积极的心态,勇于尝试和改进。
3. 增强学生的环保意识,引导学生关注智能小车在环保领域的应用。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与动手操作,培养学生的创新思维和动手能力。
学生特点:六年级学生对新鲜事物充满好奇,具备一定的动手操作能力,但编程知识相对薄弱。
教学要求:结合学生特点,注重理论知识与实践操作的结合,以教师引导、学生动手为主,激发学生兴趣,提高学生的实践能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识运用到实际生活中,培养创新精神和团队协作能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度价值观的培养,提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 智能小车基础知识:介绍智能小车的基本组成,包括电机、传感器、控制器等,对应教材第3章。
- 电机驱动原理- 常用传感器类型及其工作原理- 控制器的基本功能与编程方法2. 智能小车搭建与编程:讲解智能小车的搭建过程,学习编程控制,对应教材第4章。
- 智能小车的组装方法- 编程环境的使用与基本编程语法- 控制程序编写,实现避障、追踪等功能3. 智能小车应用场景:探讨智能小车在实际生活中的应用,如环保、救援等,对应教材第5章。
- 智能小车在不同环境下的适应能力- 智能小车在环保、救援等领域的实际应用案例4. 创新设计与团队协作:鼓励学生进行创新设计,培养团队协作能力,对应教材第6章。
51智能小车课程设计
51智能小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生了解智能小车的基本结构和工作原理,掌握相关的电子元件功能及其在智能小车中的应用。
2. 使学生掌握编程语言,能够运用所学知识对智能小车进行程序设计,实现基本的运动控制。
3. 帮助学生理解传感器在智能小车中的作用,能够运用传感器进行障碍物检测和路径规划。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成智能小车的组装和调试。
2. 提高学生编程能力,使其能够针对不同场景编写相应的程序,实现智能小车的功能。
3. 培养学生团队协作能力,能够在小组合作中发挥个人特长,共同完成项目任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对智能科技的兴趣,培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生面对问题积极思考、解决问题的能力,增强自信心和自我成就感。
3. 引导学生关注智能科技在现实生活中的应用,认识到科技对社会的积极影响,培养社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与动手实践,注重培养学生的动手能力、编程能力和创新能力。
学生特点:本课程针对初中或高中年级学生,学生具备一定的物理、数学和信息技术基础,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:教师需采用项目式教学,引导学生主动参与,注重理论与实践相结合,关注个体差异,鼓励学生发挥潜能。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 智能小车基础知识:介绍智能小车的结构组成、工作原理以及电子元件(如电机、电池、传感器等)的基本功能。
- 教材章节:第一章 智能小车概述- 内容列举:智能小车发展历程、基本结构、电子元件功能。
2. 编程语言学习:学习适用于智能小车编程的编程语言(如Python、C语言等),掌握基本语法和编程技巧。
- 教材章节:第二章 编程语言基础- 内容列举:编程语言简介、基本语法、程序结构、常用编程技巧。
3. 智能小车程序设计:学习如何编写程序控制智能小车的运动,包括前进、后退、转向等。
智能循迹小车控制课程设计
智能循迹小车控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解智能循迹小车的基本原理,掌握相关的电子电路知识。
2. 学生能够解释循迹传感器的工作原理,并描述其在智能小车控制中的应用。
3. 学生能够掌握编程语言(如Python或C语言)的基本语句,用于编写智能小车的控制程序。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立组装并调试智能循迹小车。
2. 学生能够运用编程语言,编写并优化循迹小车的控制程序,实现准确循迹行驶。
3. 学生能够通过小组合作,解决实际操作过程中遇到的问题,提高团队协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对智能硬件和编程的兴趣,提高学习主动性和创新意识。
2. 学生能够在课程学习中,树立科学精神,遵循客观规律,培养严谨的学习态度。
3. 学生能够通过小组合作,学会尊重他人意见,形成良好的沟通与协作能力。
课程性质:本课程为实践性强的学科,结合理论知识与动手操作,培养学生创新思维和实际操作能力。
学生特点:学生处于好奇心强、动手欲望高的年级,对智能硬件和编程有一定的基础,但需进一步提高实践能力。
教学要求:注重理论知识与实践操作相结合,充分调动学生的主观能动性,培养其解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 智能小车的基本原理及结构组成。
- 循迹传感器的工作原理及特性。
- 编程语言的基本语法和语句,以Python或C语言为例。
- 电路连接和电子元件的使用方法。
2. 实践操作:- 智能循迹小车的组装和调试。
- 编写循迹小车控制程序,实现基本循迹功能。
- 优化程序,提高循迹准确性和行驶速度。
- 小组合作,解决实际操作过程中遇到的问题。
3. 教学大纲:- 第一阶段:理论知识学习,包括智能小车原理、传感器原理、编程语言基础等。
- 第二阶段:实践操作,分为组装调试、编程控制、优化改进三个部分。
- 第三阶段:小组展示和评价,分享学习成果,总结经验教训。
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.智能巡线小车的设计(A)[摘要] 本次毕业设计分为四个模块:电源模块、路面检测模块、单片机最小系统、电机驱动模块。
电源模块是采用12V电源双路供电,一路直接供给电机,一路经过稳压电路输出5V电源给LM324、单片机和L298N。
循迹模块是采用三个单反射式红外传感器TCRT5000并排安装,来检测路面情况,输出给单片机TTL电平信号。
单片机最小系统是满足单片机工作的系统。
电机驱动选择的是驱动芯片L298直接驱动两个直流减速电机,并采用PWM调节速度,达到两个电极不同速度,从而控制小车的行驶速度。
[关键词] 单片机电源路面检测电机驱动PWMSmart Patrol Line VehicleYangbin(Grade 07,Class 02, Major Technique of Measuring Control and Instrument,Mechanical Engineering Dept.,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi)Tutor:Liang yingxuanAbstract:The graduation project is divided into four modules: power supply module, the road detection module, the smallest single chip system, the motor drive module. 12V power supply module is the use of dual power supply, direct supply of the motor all the way, all the way through the 5V output voltage regulator to power the LM324, MCU and L298N. Tracking module is the use of three single-reflection infrared sensor TCRT5000 side by side, to detect the road conditions, the output TTL level signal to the microcontroller. Minimum system MCU is to meet the minimum system work system. Motor driver chips L298 is selected to drive two DC gear motor directly, and use PWM to adjust the speed to achieve two electrodes at different speeds to control car speed.Key words:MCU power supply the road detection Motor driver PWM目录1..................................................................... 引言11.1 智能小车的意义和作用 (1)1.2 智能小车的现状 (2)1.3 论文各部分的主要内容 (2)第1章对智能循迹小车意义和作用,现状进行简单阐述。
(2)第2章介绍了该智能循迹小车系设计方案比较和选择,分析了各模块的功能。
(2)2 方案论证与选择 (3)2.1 任务 (3)2.2 电源模块的设计 (3)2.3 路面检测模块的设计 (4)2.3.1 传感器类型选择 (4)2.3.2 红外传感器方案 (4)2.3.3 电压比较器选择 (5)2.4 控制电机方案比较 (5)2.5 电机驱动方案的比较 (5)2.6 主控制芯片选择 (6)2.7 本章小结 (6)3 硬件电路的设计 (7)3.1 总体设计 (7)3.2 单片机最小系统 (7)3.2.1 时钟电路 (8)3.2.2. 复位及复位电路 (9)3.3 路面检测模块 (12)3.3.1 传感器TCRT5000介绍 (12)3.3.2比较器LM324 (13)3.3.3具体电路 (14)3.3.5TTL电平 (16)3.4电源模块173.5电机驱动模块 (18)3.5.1电机驱动芯片L298N (18)4 软件设计 (20)4.1 ................................................................ PWM 204.2 主函数程序设计 (22)4.3 寻迹子函数程序设计 (23)4.4 调速子程序 (26)5 整体调试 (29)5.1 测试方法及仪器: (29)致谢 (31)参考文献 (32)外文翻译 (33)附录C 程序清单 (48)1 引言1.1 智能小车的意义和作用自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。
近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。
人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。
随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。
视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。
视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD,目前的CCD已能做到自动聚焦。
但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势,因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。
机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。
避障控制系统是基于自动导引小车(AVG—auto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,选择正确的行进路线。
使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。
该智能小车可以作为机器人的典型代表。
它可以分为三大组成部分:传感器检测部分、执行部分、CPU。
机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。
可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。
基于上述要求,传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像,只要求粗略感知即可,所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。
智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度。
单片机驱动直流电机一般有两种方案:第一,勿需占用单片机资源,直接选择有PWM 功能的单片机,这样可以实现精确调速;第二,可以由软件模拟PWM输出调制,需要占用单片机资源,难以精确调速,但单片机型号的选择余地较大。
考虑到实际情况,本文选择第二种方案。
CPU使用STC89C52单片机,配合软件编程实现。
1.2 智能小车的现状现智能小车发展很快,从智能玩具到其它各行业都有实质成果。
其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能,这几届的电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展。
比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。
我此次的设计主要实现循迹、检测铁片、显示小车行走时间这三个功能。
1.3 论文各部分的主要内容第1章对智能循迹小车意义和作用,现状进行简单阐述。
第2章介绍了该智能循迹小车系设计方案比较和选择,分析了各模块的功能。
第3章阐述了智能小车系统的硬件电路的设计,其中包括电源模块、路面检测模块、单片机最小系统、电机驱动模块,以及一些辅助电路。
第4章首先介绍了该系统的软件编程,以及程序调试过程中所用到的程序调试软件及其调试环境。
最后总结部分说明了本论的主要内容,举出了在系统测试过程中所发现的问题,并提出了可能的解决方案。
2 方案论证与选择2.1 任务设计一个基于单片机控制的自动寻迹小车,使小车能够自动检测地面黑色轨迹,并沿着黑色车轨迹行驶。
系统方案方框图如图2.1所示图2.1 小车工作原理框图设计要求:基本要求:实现小车的自动循迹,能前进、左转弯、右转弯、后退,检测沿途的铁片并显示铁片数目跟小车行走时间。
(按照程序预设);扩展部分:实现小车的避障功能(如时间充足);主要的设计内容:1:电源模块的设计。
2:路面检测模块的设计。
3:单片机最小系统的设计。
4:电机驱动模块的设计。
2.2 电源模块的设计方案1:采用单电源供电,通过单电源同时对单片机和直流电机进行供电,此方案的优点是,减少机身的重量,操作简单,其缺点是,这样会使单片机的波动变大,影响单片机的性能,稳定性比较弱。
方案2:采用双电源供电,通过两个独立的电源分别对单片机和直流电机进行供电,此方案的优点是,减少波动,稳定性比较好,可以让小车更好的运作起来,唯一的缺点就是会增加小车的重量。
综合以上的优缺点,本设计决定采用第二种方案。
2.3 路面检测模块的设计2.3.1 传感器类型选择循迹模块对于智能巡线小车来说就像来说有如人的眼睛对于人,是提供给小车的“眼睛”,此类光电传感器可以分为:可见光传感器、红外传感器、紫外线传感器等(此处不考虑光电耦合器件和位置敏感器件,由于它们占用太多的MCU资源,用起来不方便)。
方案1:可见光传感器是基于可见光源的传感器,它结构简单、设计成熟,但是它工作在可见光波段,容易被外界干扰。
方案2:红外光传感器。
红外线是波长为 830nm~950nm 的电磁波,自然环境物理在该波段的辐射量是很微弱的,所以红外反射式传感器受外界干扰较小,可靠性高。
设计技术成熟,应用广泛。
方案3:紫外线传感器。
在自然环境下该类传感器很难受干扰,可靠性高,但是它价格昂贵。
所以我们最终选择方案二,即红外光传感器作为传感器检测模块的基本器件。
2.3.2 红外传感器方案循迹主要是检测路面情况,利用光的反射原理,当光线照射在白在线,反射量比较大,反之,照在黑在线,由于黑色对光的吸收,反射回来的量比较少,这样就可以判断黑带轨道的走向。
为此我们产生以下三种方案。
方案1:用光敏电阻组成光敏探测器。
光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。
当光线照射到白线上面时,光线发射强烈,光线照射到黑线上面时,光线发射较弱。
因此光敏电阻在白线和黑线上方时,阻值会发生明显的变化。
将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。
但是这种方案受光照影响很大,不能够稳定的工作。
因此我们考虑其它更加稳定的方案。