智能小车设计总结

2025-02-02 版权声明 我要投稿

智能小车设计总结(精选11篇)

智能小车设计总结 篇1

在这次的智能小车创新设计中,我和小组成员们从零开始,从组装小车到一部分一部分检查更换零件,再到给小车上电编程序,我更加认识到了动手能力和理论知识相结合的重要性。由于自身理论知识的欠缺和动手能力的不足,我们在调试小车的过程中频频受阻,走了好多弯路,也让我在一步步战胜困难的同时更加喜爱我们的小车。

经过多次的修改和调试,更换芯片,更换调试电脑,更换接线,我们的小车终于能动了。在按下电源看到小车跑起来的那刻,那种欣喜和激动真的是旁观者不能理解不能体会的。在七月中旬,盛夏酷暑打不倒我们调试的热情,每天晚上准时来到实验室,一步步向前进。前进的过程是困难又缓慢的,可每一个小小的进步和改变都能给我们带来巨大的惊喜。

在同学和网上已有教程的帮助下,我们获得的不仅是知识成果,更重要的是学习方法和解决问题的能力,我知道,这将是我一生的财富。

智能小车设计总结 篇2

关键词:智能小车,单片机,红外线光电传感器,超声波

智能电动小汽车能在规定黑边线跑道内隔圈相互超车行驶, 由于跑道较窄, 因此采用自行改装的小车架进行电动汽车制作, 经最后调试与测试, 均能稳定地按要求进行超车行驶。

1、系统设计方案

系统主要由主控电路板、光电传感器、超声波传感器、直流电机、电机驱动模块、液晶显示器等部分组成, 主控电路板由MC9S12XS128单片机最小系统板、电压转换电路、按键和电源等部分组成。

1.1 硬件配置方案

硬件系统由微处理器、超声测距模块、车道信息检测模块、电机驱动等组成。为了前车与后车交换信息, 可使用无线通讯模块, 但由于会占用较多的时间, 增加程序复杂度, 因此设计中采用了向前进行超声测车距来判断前后车位置的确认, 并根据车距来控制后车的车速, 以防止两车相碰。

1.2 行车策略

行车有外道行车和内道行车两种方案, 在外车道行走可以比较平稳的转弯但路程较多, 在内车道行走虽然行程较短, 但弯道标志线复杂, 行车设计不确定因素较多, 经过权衡, 以牺牲速度保证不碰撞为原则, 采用在正常行车道中外道行车, 而在超车时, 超越车在超车道左侧行驶, 有利于避让。

1.3 电机驱动模块

电机驱动采用BTS7960集成驱动块。具有逻辑电平输入、电流诊断、斜率调节、死区时间产生和过温、过压、欠压、过流及短路保护的功能, 驱动电流大。

1.4 信号检测系统

要实现两车能正常行驶并实现超车, 必须有以下的检测和控制:两车之间的间距、道路边界的检测, 起跑线、转弯标志线、超车区以及行车圈数的检测。信号检测系统包括道路检测和运行状态检测, 其中道路检测包含用红外线光电传感器进行道路边界线检测和标志检测;运行状态检测包含用红外线光电传感器来计算行驶圈数及用超声波来测车距等。

1.5 控制系统

控制系统在单片机程序控制下, 根据道路检测情况控制电动小汔车在规定的道路内行驶。在直道上前后车需保持一定的距离, 当检测到转弯标志线时, 利用左右电机差速的方式转过一定的角度, 在进入超车区时, 前车减速并靠右侧车道缓慢行驶, 后车则从左侧车道快速绕行并超车。

电动小汽车两车的距离检测采用超声波测距的方法。在小汽车行驶中, 前车以一定的速度领跑, 后车在直线段启用超声测距来自动调节与前车的车距, 从而保证两车在行驶中不相碰。在超声波测距算法中, 为了减少干扰, 采用多次确认与数据滤波相结合, 从而使车距测量正确可靠。

2、电路设计

2.1 系统电路设计框图

智能电动小车电路系统组成框图如图1所示。

2.2 红外线道路黑边沿识别电路

图2为道路黑边沿识别电路。光电传感器TCRT5000集成了发射和接收元器件, 通过地面反射回来光的强弱产生相应的变化电压, 再经LM393运放器比较来向单片机输出高低电平信号, 从而判断黑线的位置。

2.3 电机驱动电路

图3为左右电机驱动模块电路中的其中一路。由2片BTS7960驱动芯片组成两路桥式驱动电路来驱动电机。第5脚 (SR) 外接电阻为4.7K, 第6脚外接电阻为10K, 第2脚 (IN) 、第3脚 (INH) 外接电阻均为10K。通过输入第2脚的PWM波来控制电机电压的大小与极性变化, 从而进行变速与转向。

2.4 超声波测距电路

超声波测距由超声波发射、接收、计算共三步完成。超声波发生器在某一时刻发出1-5个周期的超声波信号, 当这个超声波遇到被测物体后反射回来, 就被超声波接收器所接收, 这样只要计算出从发出超声波信号到接收到返回信号所用的时间, 就可算出超声波发生器与反射物体之间的距离。

2.4.1 超声波发射电路

超声波发射电路原理图如图4。发射电路主要由反向器74LS04和超声波换能器构成, 单片机端口输出的40KHz方波信号一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极, 另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极, 用这种推挽形式将方波信号加到超声波换能器两端可以提高超声波的发射强度。输出端采用两个反向器并联, 用以提高驱动能力。上拉电阻R10、R11一方面可以提高反向器74LS04输出高电平的驱动能力, 另一方面可以增加超声换能器的阻尼效果, 缩短其自由振荡的时间。

2.4.2 超声波检测接收电路

集成电路CX20106A是一款红外线检波接收的专用芯片, 常用于电视机红外遥控接收器, 可以利用它制作超声波检测接收电路 (如图5) 。实验证明用CX20106A接收超声波, 具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。适当调整电容C4的大小可以改变接收电路的灵敏度和抗干扰能力。

3、程序设计

3.1 主程序

小车控制软件由主程序和中断服务程序组成。各道路标志线的检测采用定时器中断检测, 其他信息的采集采用定时查询方式。主程序主要实现对当前车所在位置的判断, 并根据不同路段实现相应的控制策略。包括是否启动超声测距、直道正常寻迹行驶、弯道转弯角度控制、是否超车等等。小车行车控制主程序流程图如图6。

3.2 中断程序

中断程序用于处理跑道中的转弯标志及圈数计数, 其中断程序流程如图7。

4、测试分析与结论

通过对两电动小汔车功能测试, 均能相互超车, 并且在行驶中, 保持一定的间距。说明设计方案基本正确。每圈行驶的时间有所不同, 分析原因主要是细木工板做的跑道表面颜色差异较大, 造成循迹干扰而消耗了一定的时间。由于两车行驶速度有差异, 在弯道转弯以后两车间距较大。另外, 超声波的接收会受到高速电机的干扰影响, 在软件及硬件的调试上费时较多。总体上小车都能完成相互超车的功能, 达到了设计要求。

参考文献

[1]MC9S12XS128数据手册.http://cn.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/310870/FREESCALE/MC9S12XS128.html.

[2]楼然苗.超声波高度测量器的设计[J].微计算机信息, 2006, 22 (10-2) :273-285.

[3]楼然苗, 李光飞编著.单片机课程设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2007年6月第1版

智能小车设计总结 篇3

【关键词】智能小车;语音无线遥控系统;硬件;设计

1语音无线遥控器的设计原理

语音无线遥控器结构主要由STM32F103ZET6核心控制板模块、SD卡存储器模块、语音识别模块和NRF24L01无线模块组成。其中语音识别模块是由语音输人与输出模块、语音识别芯片组成。所有的模块都是通过串行SPI方式与核心控制板相连,并由它控制。结构原理框图如图3.1所示。

语音无线遥控器的工作原理如下:通过麦克风发出控制指令控制,语音识别模块识别,产生一个32位控制码取决于控制信号由单片机的SD存储模块匹配“【关键词】列表”,然后由语音识别模块扬声器说话的声音播放出来,然后MCU发送控制信号以控制无线传输模块发送到控制码以无线电波的形式,由一个小的车接收的车辆控制单元的后MCU处理和控制小车产生预期的作用。它接收到的语音命令,通过语音识别处理的麦克风,和将识别结果作为二进制码到中央控制器,用于处理输出。

2 语音识别模块设计

LD3320芯片是一个“语音识别”专用芯片。这种芯片融合了语音识别处理器和一些包括AD,DA转换器,音频输出接口,麦克风插孔等外部电路。注重节能减排和芯片设计效率,该芯片不需要任何外部援助,如闪存,RAM等,直接集成在可实施的语音识别/语音/互动功能的现有产品,并确定关键词的列表可以在任何动态编辑。目前,语音识别芯片,通常是基于特定人的语音识别技术,芯片不能被修改,以确定工厂出厂后的条目只能识别进入识别预制之前。本文采用语音识别芯片LD3320作为研究的系统,制定语音识别解决方案。ICRoute产生LD3320是基于语音识别技术,语音识别/声音芯片的非特定的人。外围只需要低级单片机水平,让MCU控制芯片LD3320,麦克风连接到AD引脚,就能达到语音识别功能。LD3320具有高效的非特定人语音识别搜索引擎和完整的特征库。LD3320语音识别有高达94%准确率,而且无需语音训练。LD3320模块原理图如图3.3所示。

2.1 语音识别芯片LD3320的工作原理

LD3320语音识别芯片采用的就是ASR技术,LD3320的语音识别进程,首先对由麦克风输入的语音进行频谱分析。让语音与关键词列表的词进行比较,最后最相近的关键词作为识别结果。

语音识别芯片LD3320采用ASR技术,提供了一种脱离各种各样操作方式只用语音来控制系统的操作,这样使得操作更简单、快速和自然。使用者只需要以字符串的形式把识别的关键词语传送进芯片,就可以让识别立即生效,例如,使用者编程时,简单地通过设置芯片的寄存器,把诸如“关灯”这样的关键词语的内容动态地传人芯片中,芯片就可以识别所设定的关键词语了,关键词就是由汉语拼音组成。LD3320的语音识别系统可以随着程序,在运行时动态地更改关键词语列表的内容,应用到多种不同的场景,而且不需要语音训练。

2.2 语音识别技术

语音识别(ASR)技术是基于“关键词语列表”的识别技术,它是对大量的语音数据经语言学家语音模型分析,建立数学模型,并经过反复训练提取基元语音的细节特征,以及提取各基元间的特征差异,得到在统计概率最优化意义上的各个基元语音特征,再利用算法以及语音模型转换成硬件芯片并广泛应用在嵌入式系统中。ASR技术的每次语音识别的过程就是把使用者说出的语音内容,利用频谱转换为语音特征,再将这个转换后的语音特征和“关键词语列表”中的条目一一进行匹配,匹配到与列表中最相近的就作为识别结果。如ASR技术在语音控制的手机应用中,这个“关键词语列表”的内容手机中各个应用的名称,不论这个识别列表的内容是什么,只需要使用者设置相关的寄存器,就可以把相应的待识别条目内容以字符形式传递给识别引擎,就能达到识别的目的[14]。

2.3 LD3320的用户使用模式

LD3320具有两种识别模式,分别是“触发识别模式”和“循环识别模式”。两种不同的识别模式可以通过编程设置。触发识别模式:通过按键让MCU开启定时识别过程(比如5 s),在这个定时过程中使用者说出要识别列表中的语音关键词语。直到整个识别过程结束后,使用者才能再一次触发识别[15]。循环识别模式:MCU 反复开启识别过程,如果声音输入就不会产生识别结果,每次识别都有一个定时的识别过程;如果产生了识别结果,则根据识别列表的作相应处理后(比如播放语音),才允许开启下一个识别过程。

3主控制器模块

无线语音遥控系统跟智能小车系统所采用的核心控制器都是ST公司的STM32F103ZET6这一款芯片。其电路图附录A所示。该芯片基于ARM Cortex—M3 32位的RISC内核,工作频率最高可达72 MHz,内置高速存储器(256 KB 的闪存和20 KB 的SRAM)。STM32系列提供了全新的32位产品选项,具有高性能、实时、低功耗、低电压等特性,同时让高集成度和易于开发的优势结合在一起,将32位MCU世界的性能和功效引向一个新的级别。

4 存储模块

一般的芯片里面都没有足够的储存空间,然而语音数据又必须有个地方存储,才能正常的播报出来。本系统采用了通用的SD卡模块,可以随意扩张内存。最主要作用用来保存剪辑的或自己录制与制作的MP3格式的语音材料,存储模块的电路图如图3.5所示。

5无线模块

1、nRF24.L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz~2.5 GHz ISM频段,里面有频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术,可通过程序进行配置输出功率和通信频道[18]。nRF24L01是低功耗,在以-6 dBm的功率发射时,也只有9 mA的工作电流;接收的时候,只有12.3 mA工作电流,大量的低功率工作模式(掉电和空闲模式)使设计节能更方便。

2、发射数据:将nRF24L01设置为发射模式,利用SPI协议把接收地址和数据写到nRF24L01缓存区,CSN为低时才能连续写入数据,发射时只要配置一次发射地址就可以,再保持CE为至少10μs高电平和延迟130μs,这样就能发射数据[19]。

3、接收数据:将nRF24L01配置为接收模式,延迟130μs,则就为接收状态,这时只要等待数据的到来。当接收到正确地址和CRC时,数据包就会被存储在RX FIFO中,同时RX_DR中断标志位被置高,IRQ被置低,中断发生,MCU这时就会去读数据,这样就接收到数据了[20]。

智能小车毕业设计任务书 篇4

学号

指导教师: 代 子 静 职称: 副 教 授

发题日期: .6.24 完成日期: 2010.11.10

题目: 电动智能小车控制系统

一. 设计的目的、意义

随科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,各种高科技也广泛应用于机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。智能机器人是一个多种高新技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,涉及到当今许多前沿领域的技术。而智能电动车正是智能机器人的一种。智能电动小车作为工科大学生毕业设计课题,也具有不可估量的实际意义。本课题为具有较强动手能力与设计基础的大学毕业生准备。通过此课题使学生受到较全面的电子应用系统设计和应用研究的工程训练。进一步培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和技能,提高分析与解决实际问题的`能力和初步科学研究的能力。

二.设计任务

该设计任务是采用单片机为控制核心,设计出一个电动小汽车的智能控制系统。通过本课题设计,综合运用单片机及接***术、微机原理、微电子技术、传感器技术,锻炼动手操作能力,综合运用能力,学习论文的写作方法和步骤。

主要要求:

(1)通过编程来控制小车的速度;

(2)小车具有自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度的功能。

(3)小车具有自动避障功能.

三.设计要求

①根据课题进行状况的实践调研,写出开题报告。

②收集各种信息,采用模块化以进行系统方案的设计。

③写出整个系统及各个模块的设计指导思想和步骤。

四.参考文献

1 何立民,单片机应用系统设计,北京:航天航空大学出版社,2~5,46~50

2 李广弟,单片机基础,北京:北京航空航天大学出版社,,56~64

3 何希才,新型实用电子电路400例,电子工业出版社,,60~65

4 赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,,590~591

5 陈伯时,电力拖动自动控制系统,第二版,北京:机械工业出版社,206月,127~130

智能小车设计总结 篇5

推荐本文

□ 江晋剑钱萌

摘要:本文介绍了一种以AT89S52单片机作为检测和控制核心的简易智能小车设计方法,实现了小车的自动识别路线,判断并自动躲避障碍,选择正确行进路线,寻找光源等功能。

关键词:智能控制,红外传感器,PWM控制

智能车辆是一个集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统——它集中地运用了计算机、传感、信息、通讯、导航、人工智能及自动控制等技术——是典型的高新技术综合体。本文设计的简易智能小车就是这种综合体的一种尝试。文中所设计的简易智能小车在多种传感器的配合下——具有自动寻迹、障碍物探测、金属检测以及追踪定点光源等功能,可以说基本实现了简易小车的智能化。

系统结构设计

简易智能小车系统结构设计模块图如图1所示:

轨迹探测模块

简易智能小车在画有黑线的白纸“路面”上行使,由于黑线和白线对光线的反射系数不同,可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”——黑线。判断信号可通过单片机控制驱动模块修正前进方向,以使其保持沿着黑线行进。轨迹探测模块用3只光电开关(图2)。1只置于轨道中间,2只置于轨道外侧,当小车脱离轨道时,即当置于中间的一只光

电开关脱离轨道时,等待外面任意一只检测到黑线后,做出相应的转向调整,直到中间的光电开关重新检测到黑线(即回到轨道)再恢复正向行驶。现场实测表明,虽然小车在寻迹过程中有一定的左右摇摆。但只要控制好行驶速度就可保证车身基本上接近于沿靠轨道行驶。

驱动模块

简易智能小车有两个电动机。其中一个小电动机控制前轮转向,给电动机加正反向电压,实现前轮的左右转向;另一电动机控制后轮驱动力,加的反向电压使小车前进或后退。控制转向电动机需要较小的驱动力,经过实验,选L293作为驱动芯片;由于后轮驱动功率较大,所以选用L298N,经过实验发现小车行使过程中负载较大,导致L298N发热较大,故给芯片添加散热片以保护芯片正常工作。为了优化控制性能,采用PWM脉宽调速,并利用数模转换芯片产生模拟电压,控制555生成占空比可调的脉冲从而控制L293B与L298N进行脉宽调速,具体实现电路原理图可见参考文献[2]。

光源检测模块和避障模块

(1)寻找光源利用多只光源定位器。光源定位器主要由三极管检测电路构成。在模型车实验中由于光源距地面0.2m,用金属支架将3个光敏三极管固定在车的中间部分,并使光敏三极管尽量与光源保持水平。如图3所示,VT5为光敏三极管,三极管VT4、VT6构成达林顿管,三极管VT8是为了提高电路的带负载能力。由实验得知,由光敏三极管构成的该光源定位器输出是低电平,89S52可直接对信号进行判断。

(2)红外传感器是目前使用比较普遍的一种避障传感器。模型车采用左右两个红外传感器,通过调节两个电位器来调节两个红外传感器的检测距离。该避障电路,能可靠的检测左前方、右前方、前方的障碍情况,实现良好的避障功能。

金属探测模块及电源电路

(1)在本模型车的跑道设计中,放着3块金属片,在弯道区的相应点也有一块金属片,要求小车行驶过程中对弯道上的金属片个数计数。检测到弯道上相应点的金属片后停车。在模型车中采用LC并联谐振测量方法。LC并联谐振的测量电路如图4所示,电容C3,C4,C5外侧电感L2和反向器U1A构成了LC振荡回路,运放LM393实现了正弦波的整形功能,为了提高电路的带负载能力,在输出加上了一级反相器。

(2)为确保小车在行驶过程中各部件均能正常工作且相互之间不受影响,我们使用了两组电源为不同模块提供电压。其中一组9V电源经整流稳压后单独为单片机最小系统及其附属部件供电。如此安排满足了多次测试大量用电的需求。又可以将电机驱动造成的干扰彻底消除,提高系统的稳定性。

软件设计

智能循迹小车实验报告 篇6

本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。本次设计采用STC公司的89C52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够轻松识别黑白两色路面,同时具有抗环境干扰能力,电机模块由L298N芯片和两个直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用7.2V的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。

关键词 智能小车

单片机红外光对管 STC89C52 L298N 1 绪论

随着科学技术的发展,机器人的设计越来越精细,功能越来越复杂,智能小车作为其的一个分支,也在不断发展。在近几年的电子设计大赛中,关于小车的智能化功能的实现也多种多样,因此本次我们也打算设计一智能小车,使其能自动识别预制道路,按照设计的道路自行寻迹。设计任务与要求

采用MCS-51单片机为控制芯片(也可采用其他的芯片),红外对管为识别器件、步进电机为行进部件,设计出一个能够识别以白底为道路色,宽度10mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。方案设计与方案选择

3.1 硬件部分

可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。

3.1.1 单片机模块

为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。由于以前自己开发板使用的是ATMEL公司的STC89C52,所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。STC89C52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。其程序和数据存储是分开的。

3.1.2 传感器模块

方案一:使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。阻值经过比较器输出高低电平进行分析,但是光照影响很大,不能稳定工作。

方案二:使用光电传感器来采集路面信息。使用红外光电对管,其结构简明,实现方便,成本低廉,没有复杂的图像处理工作,因此反应灵敏,响应时间少。但也存在不足,它能获取的信息是不完全的,容易受很多扰动(如背景光源,高度等)的影响,抗干扰能力较差。

方案三:使用CCD传感器来采集路面信息。使用CCD可以获取大量的图像信息,掌握全面的路径信息,抗干扰能力强,为以后功能的扩展提供方便。但使用CCD需要大量的图像处理工作,进行大量数据的存储和计算,因此电路复杂,实现起来工作量大。

方案四:使用光电对管采集路面信息。RPR220结构紧凑,体积小,调整电路简单工作性能稳定。

可见方案四最适宜,但仅从此项目考虑,方案二成本低,也能完成设计,故选用方案二。3.1.3 电机控制模块

3.1.3.1电机的选择

方案一:采用步进电机,其转过的角度可以精确定位,可实现小车行进过程的精确定位。但步进电机的输出力矩低,随转速的升高而降低,且转速越快下降得越快。

方案二:采用直流电机,其转动力矩大,体积小,重量轻,装配简单,操作方便。速度的调节可以改变电压也可以调节PWM。

基于以上,我们选择了方案二,使用直流电机作为驱动电机。

3.1.3.2电机的驱动

采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片,其操作方便,稳定性好,性能优良。一片L298N就可以分别控制两个直流电机。

3.1.4 电源模块

给整个系统稳定供电以保持其正常工作,包括7.2V的电源以及转5V部分,其中7.2V的是给电机和其驱动供电,5V的用来驱动单片机及其他芯片。

以上单元连接如下图所示: 3.2 软件部分

3.2.1程序流程图

此系统采用89C52单片机,再根据硬件连接,通过相应的软件来完成对信号的采集和数据的分析,再控制小车的运行状态,以下为主程序流程图:

3.2.2程序设计思路

3.2.2.1寻迹模块程序

通过传感器获得路面信息然后反馈给单片机,再通过单片机来实现相应的功能。

3.2.2.2电机驱动模块程序

控制两个直流电机,实现前进、后退、前左转、前右转、停车等功能。各部分电路的作用及电路工作原理分析

4.1 信号采集模块

4.1.1 TCRT500结构与工作原理

TCRT5000(L)具有紧凑的结构发光灯和检测器安排在同一方向上,利用红外光谱反射对象存在另一个对象上,操作的波长大约是950毫米。探测器由光电晶体三极管组成的,它由高发射功率红外光电二极管和高度灵敏光电晶体管组成。通过测试,其检测距离在2mm-10mm。TCRT5000的发射管和接收管是一起封装在矩形塑料壳中,为了使检测更加准确,我们用了5只TCRT5000检测黑线,实物见图4-1。

4.1.2 信号采集电路图及原理

小车在白色地面行驶时,红外发射管发出的红外信号被反射,接收管收到信号后,输出端为低电平,经过比较器比较后输出为低电平。而当红外信号遇到黑色导轨时,红外信号被吸收,接收管不能接收信号,输出端为高电平,经过比较器比较后输出高电平。单片机通过采集每个比较器的输出端电压,便可以检测出黑线的相对位置的位置,从而控制小车的行驶方向。

4.2 信息处理模块

4.2.1 原理

检测到白色路面的红外接收头处理后送出的是低电平,而检测到黑色路线的检测头送出的是高电平,由此可根据这5个红外接收头的高低电平判断路线情况而调整小车前进方向。具体情况有如下几种: a 检测到

1 1 1 1 或

0 0 0 0 0小车应该停止。

b 检测到

0 0 0 0 或

0 1 0 0 0 或 1 0 0 0 说明路线向左偏,小车向左转。

c 检测到

0 0 0 0 1 或

0 0 0 1 0 或

0 0 0 1 1说明路线向右偏,小车向左转。

d 检测到

x x 1 x x(x不全为1)说明线路是直的,小车直走。4.3 电机驱动模块

4.3.1直流电机

给两个电刷A和B加上直流电源,如上图(a)所示,则有直流电流从电刷 A 流入,经过线圈abcd,从电刷 B 流出,根据电磁力定律,载流导体ab和cd收到电磁力的作用,其方向可由左手定则判定,两段导体受到的力形成了一个转矩,使得转子逆时针转动。如果转子转到如上图(b)所示的位置,电刷 A 和换向片2接触,电刷 B 和换向片1接触,直流电流从电刷 A 流入,在线圈中的流动方向是dcba,从电刷 B 流出。

此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定,它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。这就是直流电动机的工作原理。外加的电源是直流的,但由于电刷和换向片的作用,在线圈中流过的电流是交流的,其产生的转矩的方向却是不变的。实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成,同样是由多个线圈连接而成,以减少电动机电磁转矩的波动,绕组形式同发电机。

4.3.2电路图

我们采用成品L298N电机驱动模块,采用光电耦合器件隔离单片机与L298N的控制电路,工艺精度高,性能可靠。L298N模块内部通过H桥电路实现直流电机的正转,反转,其原理如下:

如图4-3所示,全桥式驱动电路的4只开关管都工作在斩波状态,S1、S2为一组,S3、S4 为另一组,两组的状态互补,一组导通则 另一组必须关断。当S1、S2导通时,S3、S4关断,电机两端加正向电压,可以实 现电机的正转或反转制动;当S3、S4导 通时,S1、S2关断,电机两端为反向电 压,电机反转或正转制动。

桥驱动电路

4.3.3原理

L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15脚封装。主要特点是:工作电压高,最高工作电压可达46V;输出电流大,瞬间峰值电流可达3A,持续工作电流为2A;额定功率25W。内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器,可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载;采用标准逻辑电平信号控制;具有两个使能控制端,在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端,使内部逻辑电路部分在低电压下工作;可以外接检测电阻,将变化量反馈给控制电路。使用L298N芯片驱动电机,该芯片可以驱动两台直流电机。系统调试

5.1硬件部分

焊接完成后,首先进行的调试是用数字万用表测量各个电路是否焊接正常,是否有虚焊漏焊等现象的出现,以及各个电容是否是正常的未被击穿状态、电阻的阻值是否与设计的原理图上的一致。接通电源,用数字万用表测量当有+5V的各引脚是否有+5V的电压,测量电路中是否出现了不该有的短路现象。接入光电传感器模块,使各个光电检测器的光电对管靠近白纸,观察对应的发光二极管是否发光,不发光表示正常。然后再使各个光电对管靠近黑线,观察对应的发光二级管是否发光,发光表示正常。

5.2软件部分

我们先测试了小车的前进,停止,左转和右转。组装信号采集模块后,实现小车的自动循迹功能。

具体实现程序见附录一

总结

实验结果如符合实验要求,小车按照黑胶布轨迹前进,并能够及时正确显示小车的行进状态以及行进距离。具体现象如下:

左边传感器检测到黑线,小车左转; 右边传感器检测到黑线,小车右转; 中间传感器检测到黑线,小车直行。从而就可以完成对黑胶布的循迹功能。参考文献

[1]电子信息专业实验教程 赵刚 李佐儒 四川大学出版社 [2]单片机C语言教程 郭天祥 电子工业出版社 [3]模拟电子技术 童诗白 清华大学出版社 附录一 程序:

#include

sbit DJ_left_s = P1^0;//直流电机控制 sbit DJ_left_n = P1^1;

sbit DJ_right_s = P1^2;sbit DJ_right_n = P1^3;

//左转函数

void Turn_right(){ DJ_left_s = 0;DJ_left_n = 1;DJ_right_s = 1;DJ_right_n = 0;}

//右转函数

void Turn_left(){ DJ_left_s = 1;DJ_left_n = 0;DJ_right_s = 0;DJ_right_n = 1;}

//前进函数

void Go_ahead(){ DJ_left_s = 1;DJ_left_n = 0;DJ_right_s = 1;DJ_right_n = 0;}

//停止函数 void Stop(){ DJ_left_s = 0;DJ_left_n = 0;DJ_right_s = 0;DJ_right_n = 0;}

//循迹函数

void xunji(unsigned int m){

if(m==0x7c)

{

Turn_right();

return;

}

if(m&0x10)

{

Go_ahead();

return;

}

if(m&0x0c)

{

Turn_right();

return;

}

if(m&0x60)

{

Turn_left();

return;

} } //主函数 void main(){ while(1){

xunji(P2&0x7c);

}

智能消防小车系统的设计 篇7

智能小车的设计、制作与控制是全国大学生电子设计竞赛出现频率比较高的题目,而且对智能小车的设计要求较高,如 :2007年的赛题电动车跷跷板、2011年的智能小车设计等。这些电动小车的设计以模拟电路和数字电路设计应用为基础,涉及单片机、模—数混合电路、传感器、EDA软件、通信等方面的知识应用,能够体现参赛学生综合运用基础知识进行理论设计的能力、实践创新能力。鉴于此,我们设计一款集自动循迹与自动处理一体的智能消防小车,此设计可以作为学生课程实训项目或岗前综合实训项目。

1 智能消防小车的总体设计

本系统是采用STC12C5A60S2单片机为核心控制器,实现对运行轨迹的检测和对小车控制,使小车能自动沿黑色轨迹选择正确的行进路线前进,判断并自动躲避障碍物,寻找并扑灭火源,自动计算和显示路程并按最短路径返回等功能。其硬件原理方框图如图1所示。系统由STC12C5A60S2控制电路、寻迹模块、火源探测模块、壁障模块、风扇灭火模块、电机驱动模块、报警模块和车载显示模块等部分构成。

2 硬件部分设计

2.1 数控部分

主要由STC12C5A60S2最小系统控制,它主要完成循迹模式显示和选择、前进轨迹规划与调整、障碍物躲避、灭火风扇控制、电机驱动控制、报警控制等功能。STC12C5A60S2最小系统如图2所示。

2.2 火源检测模块

火源检测模块主要采用红外光电二极管作为火源检测传感器,电路如图2所示。传感器Q1没有检测到火焰时,传感器呈高阻状态,比较器U2A的反相输入端电压高于同相输入端,比较器输出低电平0 ;当传感器Q1检测到火焰时,传感器呈低阻状态,比较器U2A的反相输入端电压低于同相输入端,比较器输出低电平1,电位器RP1可调节比较器同相端的电位值,从而调节传感器模块的灵敏度。消防小车分别在小车的前部、左右两侧各安装一个火焰传感器模块,其输出端分别连接至单片机的P1.6、P1.7和P2.5端。

2.3 循迹模块

循迹模块的传感器采用光电开关TCRT5000,电路如图3所示。当传感器Q5检测到白色轨迹时,传感器呈低阻状态,比较器U4A的同相输入端电压低于反相输入端,比较器输出低电平0 ;当传感器Q5检测到黑色轨迹时,传感器呈高阻状态,比较器U4A的同相输入端电压高于反相输入端,比较器输出低电平1,电位器RP4可调节比较器反相端的电位值,从而调节传感器模块的灵敏度。消防小车在小车的前部底部并列安装四个循迹传感器对运行轨迹进行检测,四路传感器的输出端分别连至单片机的P2.1、P2.2、P2.3和P2.4端。

2.4 报警模块和风扇灭火模块

声光报警模块电路如图7所示。当系统没有检测到火焰时,单片机P2.6端口输出低电平0,控制声光报警电路不工作 ;当检测到火焰时,单片机P2.6端口将输出高电平1,驱动发光二极管发光,同时蜂鸣器发出报警声。

本系统采用小型风扇装于小车合适位置灭火。当小车靠近火源时,单片机P2.7端口发出控制信号启动风扇,可靠扑灭火焰。

3 软件设计

软件控制程序由主程序和最短路径返回子程序两部分,其主要实现车载信息显示、消防小车自动循迹、火源寻找、火源报警、风扇灭火和最短路径返回等功能。

3.1 主程序

首先对STC12C5A60S2单片机系统进行初始化,通过按键选择小车的循迹模式 ;在循迹的过程中,如果传感器检测到火源,单片机将启动风扇进行灭火,并记录火源坐标 ;如果没有检测到火源,小车继续前进直至寻找并扑灭火源。扑灭全部火源后,小车根据所在坐标按最短路径返回安全区 ;返回后,通过按键控制,LCD显示器可以显示小车全过程时间、火源坐标、火源数目和灭火时间。主流程图如图4所示。

3.2 最短路径返回控制程序

在小车行驶过程中,记录行驶的轨迹坐标。当搜寻并扑灭全部火源后,单片机通过小车所在的坐标点计算出小车返回的最短路径并返回。流程图如图5所示。

4 结束语

智能小车设计总结 篇8

【摘要】本设计以飞思卡尔单片机MK60DN512VLL10为核心芯片,通过信号收集处理并控制智能车各个硬件,实现对小车的远程遥控控制,避免碰触障碍物,利用超声波传感器检测道路上的障碍物,行驶时间、速度、里程的显示等几大功能,并对其功能进行测试,整个控制系统设计结构简单,电路功耗低,所用元器件低价高性能,可靠性强,测试结果与预期结果一致。

【关键词】飞思卡尔单片机 电机驱动 红外遥控 超声波避障 红外避障

【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)07-0224-01

引言

近年来汽车工业迅速发展,其中无人驾驶更受汽车工业发面的重视,道路识别、前进、倒车、红绿灯检测、道路行人识别与避障、速度控制等都是汽车工业无人驾驶方面的重要内容,与此同时,关于汽车方面的研究也越来越多。全国电子竞赛、各高校电子竞赛、飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛等都有一智能车设计为题材,参设竞赛,可见智能车方面的研究已越来越受关注。越来越多的高校都开始重视这方面的研究,可见其具有重要的研究和推广意义。

1.系统总体设计概述

智能小车大体可分为由车体地板、单片机、电机、舵机、超声波传感器、红外对管、红外遥控等模块组成(见图1)。小车以飞思卡尔单片机K60为控制核心,实时监测接收由红外对管传感器、超声波传感器、红外遥控传感器发送出来的信号,并对其信号进行解密处理,提取有效信号,控制舵机的转向、电机速度、液晶显示,和障碍报警。

2.电机驱动电路

本设计由两个BTS7970构成的H桥驱动电路实现驱动(如图2)。由于采用了高性能的驱动电路,在程序上运用PWM波控制控制电机的转速和启停,加上使用编码器准确的测速,利用PID算法控制PWM波,当编码器将速度信息返回给单片机后,单片机自动进行比较给定的速度和实际测量的速度,然后将差值反馈给PID,通过适当的PID算法控制电机的PWM波,使得电机速度快速达到预定值。

3.避障、循迹模块电路

采用红外避障、循迹传感器,这是一种由红外发射管与红外接收管共同构成的光电传感器。光电开关就是利用这种电信号的变化而设计的。当这种电信号比较强时,说明有障碍物反射了红外发射管发出的红外线,光电开关为关状态,当电信号较弱时,说明没有障碍物反射红外线,观点开关为关状态, 红外避障传感器就是利用光电开关的这一开关特性而设计的。当检测到障碍物时,光电开关为关状态,单片机采集到这个信号后,立即对舵机、电机的状态进行改变,已达到避障的目的。

4.远程遥控

针对远程遥控技术,本设计中使用了目前使用较为广泛的一种通讯和远程遥控技术,由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,因而,继彩电、录像机之后,在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。

本设计使用一体化红外线接收器,是一种集红外线接收和放大于一体,不需要任何外接元件,就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作,而体积和普通的塑封三极管大小一样,它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。

5.系统软件设计

本设计采用模块化设计方法,在AIR Systems环境下采用C语言编写程序。相关程序主要包括主程序、无线接收、电机驱动、避障、循迹、舵机控制、速度控制、按键、液晶显示等程序模块。

单片机通过不断的循环检测各个模块发送过来的信号,当检测到有无线遥控信号时,立刻切换到遥控模式,然后进行相应的动作,如果没有检测到无线信号,则继续进行自动行驶模式,根据避障、循迹、超声波等模块采集到的信号,自动进行相应的动作,比如电机的速度控制、舵机的转角控制、液晶显示、障碍报警、脱离赛道报警等动作。

6.总结

本设计使用了在汽车工业领域的芯片行业具有一定主导地位的芯片公司(飞思卡尔)所生产的32位核心控制器——MK60DN512VLL10单片机,其具有多路时钟发生器(MCG),配置有四种时钟:内核时钟(core)、总线时钟(bus)、外部总线时钟(FlexBus)、Flash 时钟(Flash clock),最高时钟的频率高达180MHz,具有高速的运行能力,另外带有看门狗电源模块,通过程序控制可达到待机状态,具有低功耗的优点。利用此款单片机设计一辆可智能避障行驶前进,外加各种数据采集、显示实时行驶情况,故障、危险报警等一系列动作的全自动小车。

参考文献:

[1]雷贞勇,谢光骥.飞思卡尔智能车舵机和测速的控制设计与实现[J].电子设计工程,2010(02)

[2]王晶,翁显耀,梁业宗.自动寻迹小车的传感器模块设计[J].现代电子技术,2008,22(3):192-194

[3]张拓,戴亚文.基于AT89S52单片机的智能循迹机器人设计[J].机电工程基础,2009,1(3):13-15

[4]吕泉.现代传感器原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2006.

小车班总结 篇9

2013即将结束,回顾一年来的工作,小车班在综合管理部的带领下出色的完成了领导交办的各项任务,现将小车班全年的工作汇报如下:

一、思想政治方面

能够认真贯彻党的基本路线方针政策,学习党的十八次代表大会会议精神,写学习心得。还通过网络、报纸、杂志、及时学习时事政治、法律知识、专业知识,培养了员工强烈的责任感和事业心、遵纪守法,爱岗敬业的意识。

二、工作方面

小车班全体成员按高标准严格要求自己,遵章守纪、团结同事、务真求实、乐观上进,始终保持严谨认真的工作态度和一丝不苟的工作作风,勤勤恳恳,任劳任怨,认真完成领导交给的各项任务。做到出车前认真仔细检查车辆,收车后认真检修车辆确保下次出车前车辆无安全隐患,认真学习驾驶理论知识交通安全法,在驾驶方面大家也积累了不少经验,路面的选择和驾驶员的操作习惯,如:急加速、急刹车、超速行驶这些都是不好的习惯,导致燃料消耗大量增加,为了节能降耗小车班全体驾驶员改掉了这些不好的习惯,做到平稳起步、刹车、经济时速行驶为公司节约成本。

在接待工作方面:小车驾驶员没有白天和黑夜,经常加班加点,每次接待中驾驶员都高度重视,直到任务完成后才能稍有放松。我们都热爱本职工作,认真的对待每一项工作,热忱为大家服务,认真遵

守劳动纪律,保证按时出车,有效利用工作时间,坚守岗位,保证工作能按时圆满完成。

三、班组建设方面:

小车班自组建以来,始终以“安全第一,预防为主”为奋斗目标,“为领导服务、为部门服务、为员工服务”的理念,并结合本班组的实际情况,逐步做好班组建设的基础工作。

坚持做好日常检查工作。在检查过程中要细致入微,发现问题及时处理,切忌侥幸心理。制定安全隐患排查制度,每周定期开展安全隐患排查,针对具体问题提出整改措施,将所有问题落实到位并做好检查记录。

小车班积极开展思想、制度、安全教育活动,每月采取形式多样的方式组织安全学习。学习了解《道路安全法》等国家法律法规,严格执行公司相关制度,不断增强驾驶员的安全意识。

四、存在的问题和今后的打算

小车司机工作总结范文 篇10

一、努力学习,不断提高自身素质

我认真学习单位的各项规章制度,学习各种交通法律法规和驾驶方面的知识,使自已的自身素质有了很大的提高。

二、钻研技术,安全行驶

认真学习驾驶知识,不断提高驾驶技能。在工作中,努力树立“安全第一”的服务意识,做到了对车辆的及时检查、维修,确保每次安全出车,文明驾驶。

三、严格自律,努力做好本职工作

严格按照各项规章制度,坚守工作岗位,坚持不迟到,不早退,不无故缺勤,保证无论刮风下雨都随叫随到,从小事做起,听从领导安排,自觉维护公司和个人形象。

四、爱护车辆,勤俭节约

认真做到车辆的“三检”、“一保”制度,坚持保持车辆的完好与整洁,确保不滴不漏,勤俭节约。

智能小车设计总结 篇11

关键词: 蓝牙 智能小车 主干课程

一、概述

1.信息化对课程设置改革需求

中职专业课程的教学历经多年的改革和发展,涌现出许多优秀的课改方案并取得相当成效;如今在“互联网+”、“工业4.0”等技术高速发展的同时,再次对中职教育教学改革起到推动作用[1]。

在此轮社会洪流的核心技术当中,少不了蓝牙技术、传感器技术与应用、单片机技术与应用、安装系统、APK等技术,而“智能手机蓝牙控制小车”虽然是个玩具小车,但其中包括上述这些技术的应用,可以说“智能手机蓝牙控制小车”是当前信息时代核心技术的微缩版。

2.实训项目到项目课程的转变

近年来,笔者所在学校以“智能手机蓝牙控制小车”制作为“电子产品装配与调试”课程的一个实训项目,项目的开展是购买小车散装套件进行装配与调试,在一个实训周内完成。在2013至2014学年将“智能手机蓝牙控制小车”实训项目,转化为一门综合性项目课程——《蓝牙智能小车项目课程》;转化后课程内容包含四个模块26项目,120课时,涵盖电子线路、电子产品装配与调试、蓝牙技术、传感器技术与应用、单片机技术与应用、安卓系统、APK软件制作等课程内容,是一门综合性的项目课程,内容属于当今的技术前沿。

针对2014届年和2015届学生,笔者所在校首先在“电子电器应用与维修”专业的课程设置改革与教学过程中,以《蓝牙智能小车项目课程》为专业主干课程,实施项目教学两学年效果显著;而后在电子技术应用专业实施1学年,效果同样明显。学生完成课程项目后,可以用自己的小车作品和手机进行循迹、壁障、竞速等赛车游戏。经定性综合评价这两专业的教学效果,认为本课程对调动学生学习主动性、增强教学效果等各方面有显著成效。

二、课程实践

将《蓝牙智能小车项目课程》作为主干课程的实践过程,是经过对企业单位、学生、家长、专业教师等各方面的调查后,制定出课程教学大纲,然后编制校本教材和组织教学资源与实施教学同步进行,笔者略去过程,重点讲述课程大纲中部分内容和教学实施效果,以阐明为什么本课程在中职电类专业中有不可或缺的主干课程的地位和作用。

1.课程教学大纲

课程教学大纲的制定,与“全国示范性设置化资源建设共建共享计划(二期)”同时进行,按照“中国职业技术教育学会信息化工作委员会”提供的指导性文件,采用“全国职业教育数字化优质资源共建共享联盟”的课程教学大纲标准进行编写,并报信息化工作委员会备案。课程教学大纲共分为“课程适用专业及层次”、“课程教学目标”、“课程主要内容及特点”、“课程学时安排”、“课程在专业中的地位和作用”、“课程教学内容及安排”、“实验实训安排”、“考核评价方式”、“推荐教材及参考资料”、“大纲编写依据与说明”、“参与编写人员”11个部分[3][4]。

(1)课程教学目标

本课程目标设有知识目标、技能目标、职业素养目标、安全目标四项。主线是由蓝牙技术入手,熟悉物联网的基本概念,掌握物蓝牙传输技术、传感器技术、无线传感网络技术、智能处理技术、Android操作系统、APK制作等基本概念,通过项目制作实例,以蓝牙智能小车的设计、制作、安装、编程为具体内容,讲解蓝牙技术的基础知识和制作智能控制小车的操作实训,回顾并加深PCB制作、单片机技术应用、电子产品装配工艺等前面课程应用技能,从而奠定必要的综合性专业知识与技能基础,培养学生主动学习的能力,为后续解决工作中遇到的问题打下良好基础。

(2)课程主要内容及特点

本课程项目前导知识有电子线路基础、电子产品装配与调试、计算机基础、Protel电路设计基础、单片机基础等。

内容主要由射频技术、蓝牙智能小车制作、Android系统应用与开发和AppInventor应用开发等四个模块26个项目组成。通过对本内容的学习,使学生初步掌握射频技术的原理及应用;掌握蓝牙智能控制小车的电源模块、驱动模块、测速模块、主控模块、循迹模块、壁障模块、蓝牙模块的电路设计及PCB板开发,初步掌握蓝牙智能控制小车各模块的程序编写与控制方法,初步掌握蓝牙智能控制小车机械控制的设计与安装,初步掌握蓝牙智能控制小车的整车设计、程序编写与控制;初步掌握Android系统的原理与开发方法,初步实现基于AppInventor开发环境的蓝牙智能控制小车的APK软件的开发。

主要特点是课程项目由学生独立完成,而教师只是发挥指导作用,学生小车作品完成后,可以用自己的小车作品进行循迹、壁障、竞速等赛车游戏。适用于中等职业学校电子信息技术类、电子制造类专业的专业实训项目,其中融合物联网基础、通讯与传输技术、传感技术、电路设计与装配工艺、软件编程技术等知识内容,均为当前“工业4.0”之中的关键技术与技能。

(3)课程在专业中的地位和作用

当今“互联网+”、“工业4.0”已经全面渗透到生产、生活、学习等各个领域,是衡量一个国家现代化水平的一个重要标尺,其中以智能控制为主要终端,广泛应用于各行各业,对提高生产力、改进生产技术工艺、服务经济产业发展起到关键作用[2]。本课程项目以当前无线通讯技术发展为出发点,介绍射频技术在电子技术领域中的重要功能,利用安卓智能手机通过智能化控制的蓝牙小车设计与制作为具体项目,全面分析基于单片机环境下的智能控制产品的设计、制作与实现,从具体实例剖析入手,深入浅出阐述智能控制产品的设计思路、研发过程和智能控制方法,对于电子专业的智能化和融入物联网应用提供较好的实例支撑,为电子专业的高新技术教学和智能化产品设计及研发提供了较好的实例,为学生的后续发展打下基础。

2.实施效果定性研究

(1)定性研究之必要性

笔者所在学校采用2+1模式,学生经过本课程项目和其他几门同时授课的课程及岗位技能考证后便参加职业体验。对项目课程的实施效果采用定性研究,主要基于以下几个方面原因:其一,学生学习的主动性、专业技能的提高、社会的评价等较难定量统计;其二,本项目课程实施前,相关课程如电子线路基础、电子产品装配与调试、计算机基础、Protel电路设计基础、单片机技术应用等课程已经结束,学生即便有了重新认识和掌握,但原各科成绩已不可改变;其三,本课程为新课程,考核成绩与其他的项目课程虽然有一定的可比性,但因其本身是综合性课程的特点,拿来与其他特定课程对比也不尽合理;其四,若以“无线电装接工”岗位技能考证做比对也无太多意义,因为以往考证通过率都是比较高。

所以,为了考察该课程实施效果,笔者采用对往届学生能力的回顾分析、走访家长和用人单位、观察学生的主动学习状态和技能的提升等方法,用非量化的手段定性地对其进行分析研究,以此获得实施效果总结。

(2)实施效果总结

笔者以两届数十位学生的学习兴趣和专业能力提升为样本,进行观察研究、收集家长和用人单位的反馈意见,总结出以下两点。

第一,学生兴趣与家长支持。项目式的教学,相对普通课程本身就较具优势,加上本课程能够开展赛车活动,学习主动性明显上升,不少学生能够提早完成全部课程内容,而后自发组织竞速、壁障、循迹等各式各样的比赛,再从竞赛中改进工艺、优化程序、增加APK功能等;也常有学生为了达到让自己的小车作品胜人一筹,翻找出以前单片机、Protel等教材自发补课。而且家长见到孩子行为上的变化,无不感到欣慰和大力支持。

第二,岗位实践能力提升,企业用人单位肯定。2014届的学生,通过本项目课程的磨炼,下到电子或信息企业后,获得关键技术岗位的人数明显较往年增加,更有甚者在工资待遇方面比多年的老员工还高;用人单位反馈回来的信息表明,学生的团队精神、工作主动性与实践技能等各方面都获得肯定。

三、结语

经过两个学年度的教学实践,《蓝牙智能小车项目课程》作为“电子电器应用与维修”主干课程,有效增强了教育教学效果;且在制定大纲之时,依据教育部相关标准进行建设,不仅高标准严要求,而且兼顾考虑不同的学习类型和学历层次,本项目课程同样适用于普通中专、职业高中、成人中专、技工学校。

由于中职专业教学的特点,电子技术应用、机电一体化、电子信息等专业课程设置的内容,都能在这智能小车中找到缩影,因此《蓝牙智能小车项目课程》完全适合作为中职电类专业主干课程。

笔者认为,作为一门项目课程,《蓝牙智能小车项目课程》从电子线路到蓝牙技术、从装配与调试工艺到Protel电路设计、从单片机C语言编程到安卓系统的APK软件制作、从传感技术到物联网知识,涵盖基础知识和前沿技术,融合软件和硬件的设计与制作,践行了项目教学和寓教于乐的赛车游戏,这是电类专业一门课程不可或缺的主干课程,值得广大职业学校推广实施。

参考文献:

[1]教育部.教育信息化十年发展规划(2011-2020年).

[2]刘宏杰.统一认识扎实推进共建共享建设教育部职成司,2014.

[3]教育部.国家示范性职业学校数字化资源共建共享计划资源开发技术规范(2014年).

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