嵌入式基础 - 实验教学方案

文章目录

• • 机械结构
  • 硬件参数
  • 实验支撑
  • • • 嵌入式程序设计实验
      • 传感器应用实验
      • 综合控制应用实验

本实验箱使用双轮平衡机器人作为载体，把硬件和嵌入式程序全部开源，由浅入深的设计了一系列嵌入式及控制相关的实验课程，便于学生在理论学习的前提下，使用当前实验平台进行实际练习并掌握基础嵌入式程序的设计和开发。

机械结构

1. 结构与材料

   • 航模级减震轮胎
   • 电机固定支架
   • 车轮联轴器
   • 4mm亚克力固定板

2. 物理参数

   • 尺寸：19013566mm
   • 重量：约900克

硬件参数

1. 控制芯片

   • 主控芯片：STM32F103RCT6
   • 独立可插拔电机驱动芯片：TB6612

2. 传感器

   • MPU6050陀螺仪传感器，角速度感测范围±250、±500、±1000与±2000°/sec (dps)
   • HC-SR04超声波传感器，量程2CM-400CM，精度3MM.
   • 声波采样传感器（电容式，9MM*7MM，灵敏度52DB）
   • 循迹传感器（TSL1401线阵，线性CCD摄像头、铝合金支架）

3. 通信接口

   • 1路CAN总线接口
   • 预留1路串口
   • 蓝牙（CC2540）无线通信接口
   • 线性CCD模块接口

4. 器件

   • 2600MAH大容量锂电池（3S）
   • 4.32W直流电机
   • 0.96寸OLED液晶屏模块

5. 性能参数

   • 自平衡续航时间大于20个小时
   • 高速运动续航时间约45分钟
   • 霍尔编码器分辨率0.23°

6. 配件参数

   • B3AC智能充电器（输入电压110-240V，最大充电电流2.4A，可充2S/3S）
   • 循迹S线路径演示纸配件（50CM*250CM，PVC材质加增强网格）
   • 迷宫挡板配件（42CM*35CM，透明）
   • 铝合金工具箱（34 CM *27 CM *14.5CM）

实验支撑

嵌入式程序设计实验

1. 中断和串口操作实验
2. SPI通信模块
3. 定时器实验
4. GPIO的配置与Flash读写实验
5. DMA控制器实验
6. I2C总线实验
7. OLED显示实验
8. PWM输出实验
9. ADC采样实验
10. AD变换实验

传感器应用实验

1. 超声波传感器实验
2. 霍尔传感器实验
3. 陀螺仪传感器实验
4. 语音信号的采集和频谱分析
5. 语音数值滤波系统设计
6. 卡尔曼滤波实验
7. 加速度计的倾角估计实验
8. 陀螺仪进行倾角估计实验
9. 卡尔曼滤波的倾角估计实验

综合控制应用实验

1. 电流PID控制实验
2. 速度PID控制实验
3. 位置PID控制实验
4. 基于图像的循迹实验
5. 走迷宫实验
6. 上位机绘制串口数据折线图
7. 语音控制小车实验

标签：方案,循迹,控制,嵌入式,实验教学,实验,传感器,串口
来源： https://blog.51cto.com/u_14819979/3020144