机电一体化竞赛实训教程

第1篇基础篇
第1章绪论
1.1开展学科竞赛的意义
1.2国内机电一体化类学科竞赛开展情况
1.3本书主要内容及特点 第2章机电一体化概论
2.1机电一体化的来历
2.2机电一体化的基本概念
2.3机电一体化系统与传统机械、电子控制系统的差异
2.4机电一体化的组成要素与原则
2.5机电一体化的主要特征
2.6机电一体化的发展历程及特点 第2篇机械结构篇
第3章机械设计总论
3.1基本概念
3.2机器(机械)的组成
3.3设计要求
3.4设计方法
3.5机械零件的设计准则
3.6设计中的标准化
3.7零件材料及其选用 第4章执行元件
4.1执行元件简介
4.1.1执行元件的种类和特点
4.1.2机电一体化系统对执行元件的基本要求
4.2机电一体化系统常用的控制用电动机
4.3直流伺服电动机
4.3.1直流伺服电动机的特点及选用
4.3.2直流伺服电动机的结构
4.3.3直流伺服电动机的工作原理
4.3.4直流伺服电动机的控制方式
4.4步进电动机
4.4.1步进电动机的构造及特点
4.4.2步进电动机的工作原理
4.4.3步进电动机的选择和注意事项
4.4.4步进电动机的驱动控制 第5章常用机构
5.1常用固定连接机构
5.1.1螺纹连接
5.1.2键连接
5.1.3铆接、焊接、胶接
5.2常用活动连接机构
5.2.1滑动轴承连接
5.2.2滚动轴承连接
5.2.3联轴器、离合器连接
5.3常用传动机构
5.3.1带传动机构
5.3.2链传动机构
5.3.3齿轮传动机构
5.3.4蜗轮蜗杆传动机构 第3篇控制系统与传感器技术篇
第6章STM32微控制器
6.1STM32微控制器概述
6.1.1STM32系列说明
6.1.2STM32F103芯片主要特性
6.1.3STM32F103芯片结构
6.1.4STM32F103芯片引脚功能
6.2MDK5软件开发环境
6.2.1MDK5简介
6.2.2MDK5软件安装
6.2.3新建工程模板
6.2.4STM32软件仿真
6.2.5STM32程序下载
6.2.6STM32硬件调试
6.2.7STM32固件库介绍
6.3STM32基础案例
6.3.1基本数字输出LED灯闪烁
6.3.2独立式按键控制LED灯亮灭
6.3.3蜂鸣器控制发声
6.3.4直流伺服电动机驱动控制
6.3.5步进电动机驱动控制 第7章传感器技术
7.1传感器概述
7.2超声波传感器
7.2.1超声波测距原理
7.2.2超声波测距的实现与误差分析
7.2.3超声波模块案例
7.3人体接近传感器
7.3.1人体接近传感器工作原理
7.3.2人体接近传感器的特点
7.3.3人体接近传感器的选型和检测
7.3.4人体接近传感器案例
7.4压力传感器
7.4.1电阻应变式压力传感器
7.4.2压电式压力传感器
7.4.3电感式压力传感器
7.4.4压力传感器案例
7.5红外线传感器
7.5.1红外线传感器的工作原理
7.5.2红外线传感器的主要物理量
7.5.3红外线传感器的组成
7.5.4红外线传感器的分类
7.5.5红外线传感器案例
7.6角速度传感器
7.6.1角速度传感器的原理
7.6.2角速度传感器的分类
7.6.3角速度传感器案例
7.7加速度传感器
7.7.1加速度传感器的原理
7.7.2加速度传感器的分类
7.7.3加速度传感器案例 第8章控制系统综合应用案例
8.1基于压力传感器的电子秤设计
8.1.1项目需求
8.1.2压力传感器工作原理分析
8.1.3压力信号采集原理
8.1.4LCD12864显示原理
8.1.5项目硬件电路设计
8.1.6项目软件设计
8.1.7系统整体调试
8.2基于STM32的红外循迹小车
8.2.1项目需求
8.2.2项目概述
8.2.3项目涉及技术
8.2.4系统总体硬件电路
8.2.5系统软件设计
8.2.6系统调试
8.3基于STM32的PID控制平衡小车设计
8.3.1项目需求
8.3.2总设计方案
8.3.3系统硬件电路设计
8.3.4系统软件设计
8.3.5参数调试和功能测试
8.3.6功能扩展 第4篇实践篇
第9章硬币清分包装机
9.1项目说明
9.1.1设计背景
9.1.2设计意义
9.2项目结构设计
9.2.1设计要求
9.2.2总体结构
9.2.3机构原理
9.2.4机构设计
9.2.5使用注意事项
9.3动力及控制系统
9.3.1电动机选择
9.3.2控制电路
9.4总结 第10章四旋翼飞行器自主探测跟踪系统
10.1项目说明
10.1.1设计背景
10.1.2设计方案
10.1.3设计意义
10.2项目结构设计
10.2.1设计要求
10.2.2总体结构
10.2.3机构原理
10.2.4飞行器姿态
10.3飞行器主控制系统
10.3.1控制系统总体方案
10.3.2控制系统硬件电路设计
10.4四旋翼飞行器自主探测跟踪系统软件设计
10.4.1系统总体设计
10.4.2IMU解算任务设计
10.4.3飞行器探测跟踪原理
10.5总结 第11章智能物流码垛小车
11.1项目说明
11.1.1设计背景
11.1.2设计意义
11.2项目结构设计
11.2.1设计思路
11.2.2设计关键
11.2.3总体结构
11.2.4机构原理
11.2.5机构设计
11.2.6作品设计小结
11.3动力及控制系统
11.3.1总电路结构
11.3.2主控制芯片选择
11.3.3工作流程
11.3.4系统硬件电路
11.3.5系统软件程序
11.4总结 第12章轻型移动式地毯清洗机
12.1项目说明
12.1.1设计背景
12.1.2产品发展现状
12.2项目结构设计
12.2.1结构及工作原理
12.2.2重要部件
12.2.3小结
12.3动力及控制系统
12.3.1电气设备的选择
12.3.2传动系统设计
12.3.3小结
12.4总结 第13章自动削皮机设计
13.1项目说明
13.1.1设计背景
13.1.2市场可行性调查
13.1.3设计意义
13.2作品结构设计
13.2.1设计要求
13.2.2总体结构设计
13.2.3作品配件设计
13.2.4使用注意事项
13.3动力及控制系统
13.3.1电动机选择
13.3.2控制部分
13.4总结 第14章遥控脉冲汽车轮胎自动冲洗平台
14.1项目说明
14.1.1设计背景
14.1.2设计意义
14.2项目结构设计
14.2.1汽车承载及车轮原地回转部件
14.2.2脉冲清洗平台
14.2.3水循环及泥沙处理部件
14.3动力及控制系统
14.3.1冲洗平台机架及滚轴设计
14.3.2水循环及控制机构
14.4总结 第15章立体车库装置
15.1项目说明
15.1.1设计背景
15.1.2设计方案
15.1.3设计意义
15.2项目结构设计
15.2.1设计要求
15.2.2机构设计
15.2.3系统电路设计
15.3软件设计
15.3.1主程序的设计
15.3.2按键模块设计
15.3.3电动机驱动子程序设计
15.4系统调试
15.4.1光电传感器调试
15.4.2压力传感器调试
15.5总结
参考文献