教学辅助实验模块的设计--执行机构部分.doc

摘要：为了解决当前实验课枯燥乏味的窘状，同时让学生将理论和实践结合起来。为培养动手能力强，理论知识丰富的当代理工科学子而设计一款有别于传统实验教学设备的新型实验平台。对于当前使用的传统教学实验箱，其实验内容循规蹈矩，基本固定。特别是对于元器件的接口，不能随自主的意识而改变。达不到培养学生开放式、发散式思维的目的。设计一种无须受硬件连接约束的设备，不仅免去了学生每次浪费时间去阅读实验箱接口的说明书，也可以满足个人个性化的连接需求。针对这种问题，本文致力于开放式的设计理念，设计一种各模块间易于拆卸重组，以及可以通过不同的组合设计新的创意。老师可以结合学生的具体情况，分配不同的实验内容，不至于出现千篇一律的程序代码。这种设计不仅能满足日常的教学需求，又增加了学生灵活操作的空间，利于培养学生的创新意识以及自主学习的能力。同时增加了上位机动联合演示，更具生动形象。

关键词:开放式；实验平台；单片机；模块化；创新性；生动性

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摘要

ABSTRACT

引言-1

1　系统方案设计-2

1.1　系统总体设计方案-2

1.2　系统总体结构-3

2　硬件电路设计-4

2.1　主控制器-4

2.1.1　微处理器的最小系统及其特点-4

2.1.2　Atmega328引脚介绍-5

2.2　直流电机介绍-5

2.2.1　直流电动机的工作原理-6

2.2.2　直流电机驱动芯片-6

2.2.3　驱动直流电机的方式-7

2.2.4　直流电机与单片机连接方式-8

2.3　步进电机介绍-8

2.3.1　步进电机的工作原理-9

2.3.2　步进电机驱动的介绍-9

2.3.3　步进电机的驱动方式-10

2.3.4 　步进电机和单片机连接方式-11

2.4　舵机介绍-11

2.4.1　工作原理-12

2.4.2　控制方式-12

2.4.3　舵机与单片机的连接方式-12

3　实例介绍-14

3.1　基于红外遥控的电机转速调节系统-14

3.2　基于超声波测距的电机控制系统-17

3.3　基于矩阵键盘的舵机控制系统-20

4　结论-24

致谢-25

参考文献-26