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1、目录前言2第1章任务要求31.1设计任务31.2设计要求41.2.1基本部分要求41.2.2发挥部分要求41.3设计说明5第2章方案论证52.1系统设计方案选择与论证52.1.1电机方案的选择与论证52.1.2寻迹检测电路方案的选择与论证62.1.3平衡检测电路方案的选择与论证62.1.4平衡标志方案的选择与论证72.1.5显示时间电路方案的选择与论证72.1.6电源方案的选择与论证82.2系统电路组成及原理8第3章系统的软件设计与实现93.1单片机介绍93.2ADC0832数据读取程序设计流程123.3寻找平衡子程序设计流程143.4T0中断定时子程序流程图
2、163.5LCD显示子程序流程173.6主程序流程18第4章系统测试及调试204.1系统测试204.1.1测试仪器204.1.2数据测试204.1.3测试数据与结果分析214.2软件调试21总结22致谢23参考文献24附录1硬件电路图25附录2系统软件设计清单26附录3英语原文40附录4中文翻译4344前言随着计算机技术的飞速发展,单片机已逐渐发展成为一门关键的技术学科。20多年来,高校单片机课程成了很多专业的必修课。该课程是一门应用性很强的课程,如何让学生在学好基础知识的同时,迅速掌握设计应用技术,其中的实践教学起着非常重要的作用。单片机实践教学包括单片机基
3、本理论实验、典型功能应用实验(课程设计)、应用开发实验(毕业设计)以及新技术使用实验等等多环节训练。21世纪是信息时代,是经济大发展的时期,要求培养更多的高素质、高能力、有开拓进取精神的探索创新型人才,因此不仅要使学生通过单片机实践教学来掌握基本实践手段,更重要的是使学生具备应用这些手段从事科学研究的独立工作能力。在实践教学中,仅仅传授实践技术是不够的,必须注重学生能力的培养,使学生在知识和能力方面得到全面的发展。古人云:“授之以鱼,只供一饭之需,教之以渔,则终生受用无穷。”培养能力无异于给学生一把开启知识之门的钥匙,有了这把钥匙才能使他们在知识的海洋里泛舟冲
4、浪。所以单片机实践教学的方法得当,有利于创新人才的培养。传统的单片机实验均以单片机实验箱或者单片机技术开发装置为实验器材,开设的实验大多数属于验证性实验和训练性实验,学生实验时是在指导教师的指导下根据实验讲义一步一步完成相应的内容。在整个学习过程中,学生往往很被动,而且与实际应用不接轨。学生学完整个单片机课程后不知道单片机的应用场合,更谈不上开发一些具有实用价值的东西。一种型号的单片机可以学习很多年,学生训练分散、时间短暂,实践教学没有层次,阶段不明,忽视培养学生的实践能力和创新精神。要想从根本上解决问题,应该根据培养能力的要求,建立单片机实验教学新体系,打破
5、单片机实验教学依附于理论教学,为理论教学服务的传统观念。而本课题就是为打破这种传统观念，而用实际物品来验证单片机各种性能的，运用现代化的实践教学手段和管理模式,课题充分利用实验室有利的条件,不断地改革和完善单片机实践教学的内容和方法,提高学生单片机应用与开发能力,达到培养具有实践能力和创新精神的高素质人才的目的。44第1章任务要求1.1设计任务图1-1起始状态示意图设计并制作一个电动车跷跷板，在跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。配重的位置可以在从始端开始的200mm～600mm范围内调整，调整步长不大于50mm；配重可拆卸。电动车从起始端A出发，可以自动在跷
6、跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1-1和图1-2所示。图1-2平衡起始状态示意图441.2设计要求1.2.1基本部分要求在不加配重的情况下，电动车完成以下运动：（1）电动车从起始端A出发，在30秒钟内行驶到中心点C附近；（2）60秒钟之内，电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态，保持平衡5秒钟，并给出明显的平衡指示；（3）电动车从（2）中的平衡点出发，30秒钟内行驶到跷跷板末端B处（车头距跷跷板末端B不大于50mm）；（4）电动车在B点停止5秒后，1分钟内倒退回起始端A，完成整个行程；（5）在整个行驶过程中，电动车始终在跷跷板上，并分
7、阶段实时显示电动车行驶所用的时间。1.2.2发挥部分要求图1-3自动驶上跷跷板示意图将配重固定在可调整范围内任一指定位置，电动车完成以下运动：（1）将电动车放置在地面距离跷跷板起始端A点300mm以外、90°扇形区域内某一指定位置（车头朝向跷跷板），电动车能够自动驶上跷跷板，如图1-3所示。（2）电动车在跷跷板上取得平衡，给出明显的平衡指示，保持平衡5秒钟以上。（3）将另一块质量为电动车质量10％～20％的块状配重放置在A至C44间指定的位置，电动车能够重新取得平衡，给出明显的平衡指示，保持平衡5秒钟以上。（4）电动车在3分钟之内完成（1）～（3）全过程。（5
8、）其他。1.3设计说明（1）跷跷板长1
