本系列丛书以全国大学生智能汽车竞赛为背景,内容分为四个部分:第一部分是基础知识,主要介绍全国大学生智能汽车竞赛的主要形式、竞赛规范和赛场纪律、竞赛流程;第二部分是硬件设计,主要介绍本竞赛所需的电源电路设计、电机驱动电路设计、测速模块设计、陀螺仪和加速度传感器电路设计、单片机最小系统设计、辅助外设电路设计,以及PCB实体电路设计;第三部分是软件设计,主要围绕本竞赛所使用的K60系列MCU的软件设计进行讲授,包括时钟和中断系统、端口与引脚控制、定时器、串行协议通信、A/D转换模块等的软件设计,以及智能车系统软件设计;第四部分是系统设计,按照本竞赛分组类别,分为摄像头车系统设计、平衡车(光电组)系统设计、电磁车系统设计、电轨车系统设计。
本系列丛书以大学生科技竞赛课程化建设为目标,以电子信息类专业课程知识为基础,同时涵盖自动控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业知识,可作为各类大学生科技竞赛、探索性实践训练指导书和教师教学的参考资料。
- 前辅文
- 第一章 硬件设计概述
- 第二章 电源电路设计
- 2.1 电池概述
- 2.2 线性稳压电路和开关稳压电路概述
- 2.3 模块电路设计
- 2.3.1 单片机电源电路设计
- 2.3.2 舵机电源电路设计
- 2.3.3 特殊升压电源电路设计
- 2.3.4 传感器及其他外设电源电路设计
- 2.4 小结
- 第三章 电机驱动电路设计
- 3.1 控制原理介绍
- 3.1.1 直流电机基本工作原理
- 3.1.2 直流电机数学模型
- 3.1.3 直流电机调速控制原理
- 3.1.4 直流电机PWM调速基本原理
- 3.1.5 H桥基本原理
- 3.2 电机驱动电路
- 3.2.1 集成芯片电路设计
- 3.2.2 分立元件电路设计
- 3.3 小结第四章 测速模块设计
- 第四章 测速模块设计
- 4.1 测速编码器简介
- 4.1.1 增量式编码器
- 4.1.2 绝对式编码器
- 4.1.3 光电编码器
- 4.1.4 磁阻式编码器
- 4.1.5 编码器的选择
- 4.2 光电编码器设计
- 4.2.1 低成本光电码盘设计
- 4.2.2 高精度光电编码器设计
- 4.3 小结
- 第五章 陀螺仪和加速度传感器电路设计
- 5.1 MEMS惯性传感器工作原理
- 5.1.1 MEMS陀螺仪工作原理
- 5.1.2 MEMS加速度传感器工作原理
- 5.1.3 MEMS惯性传感器主要技术指标
- 5.2 陀螺仪和加速度传感器电路需求
- 5.3 陀螺仪传感器电路设计
- 5.3.1 模拟陀螺仪传感器
- 5.3.2 数字陀螺仪传感器
- 5.4 加速度传感器电路设计
- 5.4.1 模拟加速度传感器
- 5.4.2 数字加速度传感器
- 5.5 陀螺仪和加速度传感器数据融合
- 5.6 小结
- 第六章 单片机最小系统设计
- 6.1 单片机最小系统电路设计需求
- 6.2 电源电路
- 6.3 时钟电路
- 6.3.1 单片机时钟选择
- 6.3.2 时钟电路设计
- 6.4 复位电路
- 6.4.1 复位电路可靠性与抗干扰分析
- 6.4.2 专用芯片复位电路
- 6.5 JTAG接口电路
- 6.5.1 JTAG电路简介
- 6.5.2 JTAG电路设计
- 6.6 小结
- 第七章 辅助外设电路设计
- 7.1 交互键盘
- 7.2 液晶显示
- 7.2.1 液晶概述
- 7.2.2 OLED12864液晶
- 7.3 拨码开关
- 7.4 串口通信
- 7.4.1 CH340功能概述
- 7.4.2 CH340引脚说明
- 7.4.3 CH340应用设计
- 7.5 无线通信
- 7.5.1 蓝牙模块
- 7.5.2 2.4 G无线通信模块
- 7.6 SD卡读写
- 7.7 双车测距
- 7.7.1 超声波测距
- 7.7.2 红外测距
- 7.7.3 超声波和红外结合测距
- 7.8 小结
- 第八章 PCB实体电路设计
- 8.1 电路板外形设计
- 8.1.1 主板外形设计
- 8.1.2 采集板外形设计
- 8.1.3 驱动板外形设计
- 8.2 PCB设计规范
- 8.2.1 元器件库制作规范
- 8.2.2 原理图规范
- 8.2.3 PCB规范
- 8.3 小结
- 参考文献