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机电一体化实训项目指导书14

《机电一体化技术实训项目》指导书

（机电121、122时间4周：17~20周）

一、实训的性质、目的、意义：

将本学期所学的单片机技术、自动生产线技术等课程的知识与技能进行

糅合、综合，从而开展一项基于自动控制的项目设计与制作。提高学生的综

合应用与设计、制作电气控制系统的能力，提升学生的整个知识与技能的结

构。通过进行基于单片机控制的机电一体化系统的设计与制作。加深对机电

控制技术的理解与应用，学以致用。提高机电一体化专业技术与技能。

二、实训任务与具体要求

实训任务：制作一个基于单片机控制的机电一体化系统

具体的任务要求是：设计一个单片机程序下载及控制系统。设计制作控

制电路板，编写控制程序，完成对键盘、数码管等人机交互系统的设计、制

作与程序控制；完成模拟量采集与模数转换；LED点阵、步进电机驱动控

制、速度检测及气动系统的控制等机电一体化系统的控制训练。

整个任务可以分成四个部分

（1）单片机控制系统的设计：单片机与PC连接及下载线的设计；键盘、

数码管显示的人机对话系统的设计；LED点阵控制与交通灯信号控制系统

设计；步进电机驱动与控制、速度检测与显示系统的设计；开关量、模拟量

输入输出系统的设计。

（2）单片机控制系统的印制板设计与系统制作：基于CH341A的单片

机程序下载系统（主板）的制作；键盘、数码管显示的人机对话系统的制作；

LED点阵控制与交通灯信号控制系统制作；步进电机驱动与控制、速度检

测与显示系统的制作；开关量、模拟量输入输出系统的制作。

（3）编写软件程序：单片机控制人机对话系统的程序编写；单片机驱

动步进电机的驱动程序编写；测速仪测速程序编写；LED点阵显示程序的

编写；交通信号灯的编写；模拟量采集进行模数转换显示及模拟、开关量输

出控制程序的编写。

（4）系统调试：基于CH341A的单片机程序下载系统（主板）的调试；

键盘、数码管显示的人机对话系统的调试；LED点阵控制与交通灯信号控

制系统调试；步进电机驱动与控制、速度检测与显示系统的调试；开关量、

模拟量输入输出系统的调试。

实训计划

总时间：4周

第一周：任务布置与原理图的设计

周一：上午进行分组。采用项目开发工作制，进度跟踪监测，节点计分，

项目负责人全权负责的形式进行。下午进行项目要求说明。进程计划制订与

评价体系制订，项目分解到人。

周二：上午单片机技术讲解：特殊芯片介绍，系统设计思路及单片机系

统硬件设计的一般方法讲解。下午原理图设计软件学习与应用，事例讲解

周三：软件(PROTEL99SE)练习与单片机各系统的原理图设计，先在纸

上初稿，再软件设计。

周四：软件练习与单片机各系统的原理图设计

周五：软件练习与单片机各系统的原理图设计。给出设计的正规原理图，

设计阶段的结点，下午4点前进行检查，评价。

师。

完成项目的要求：通过每个结点，进行评价。展示项目成果进行总成绩

结点评价，最后完成答辩与项目总结报告。

阶段评价：每个阶段的结点就是一个评价，完成计划要求且没有缺陷的，

当前小项目完成在结点前1天，评价为优秀，结点当天上午完成为良好，结

点前完成为中等，结点后1天内完成为及格，超过1天为不及格。在总项目（最

后的系统调试结点）及格点前完成，可以给与总体评价及格，在结点前完成

可以给与良好及以上成绩。此项成绩为小组成绩，也是项目负责人成绩的重

要组成部分，其余人员，由项目负责人在小组总成绩的环境下给与评价。最

多可以高于小组成绩一个数量级。

展示与答辩：项目完成后，作为项目完成的成果就是项目的展示与图纸、

总结报告。将项目组完成的单片机系统现场进行展示与演示，对成功与失败

进行讲解和说明，回答教师与同学的提问。对所进行的项目有更深的认识与

提高。

总结报告：作为整个项目的结题报告，项目总结报告有着重要的意义。

报告内容应包括项