《电脑鼠原理与实践》PPT课件 戴胜华 北京交通大学

 
课件内容： 
电脑鼠概述 
本章学习目标：(1) 了解电脑鼠的分类。（2）了解电脑鼠走迷宫竞赛的历史及发展，了解竞赛规则。（3）了解电脑鼠的实验平台及关键技术。(4) 了解开发环境，完成相关软件的安装和学习。 
1.1 教学安排与要求； 
1.2 电脑鼠走迷宫竞赛； 
1.3 电脑鼠发展现状； 
1.4 电脑鼠实验平台 关键技术及运行展示； 
1.5 开发环境介绍； 
1.6 STM32cube和keil5安装； 
1.7 jlink及VS2019的下载和测试。 
电脑鼠硬件设计介绍 
本章学习目标：(1) 掌握电脑鼠的硬件电路设计（2）掌握机械结构设计（3）掌握其他电池仓、轮胎等的设计(4) 学习并掌握电脑鼠各模块电路功能 （5）通过实验1了解电脑鼠的开发流程。 
2.1 电脑鼠类型； 
2.2 硬件设计； 
2.3 硬件电路； 
2.4 实验1：电脑鼠Demo程序开发实验-STM32CubeMX软件配置芯片； 
2.5 实验1：电脑鼠Demo程序开发实验-Keil5软件程序设计与仿真调试； 
2.6 实验1：电脑鼠Demo程序开发实验-JLINK程序下载 
电机驱动与测速编码器 
本章学习目标：(1) 了解电脑鼠的电机驱动系统（2）掌握电脑鼠的电机驱动控制（3）了解电脑鼠测速编码器的工作原理 (4) 学习并掌握电脑鼠各模块电路功能（5）通过实验2掌握电机驱动控制 
3.1 电机驱动系统； 
3.2 电机驱动控制； 
3.3 测速编码器； 
3.4 实验2：电脑鼠电机驱动控制实验-STM32CubeMX软件配置芯片； 
3.5 实验2：电脑鼠电机驱动控制实验-Keil5软件程序设计与仿真调试； 
3.6 实验2：电脑鼠电机驱动控制实验-JLINK程序下载； 
3.7 实验3：电脑鼠编码器测距实验-STM32CubeMX软件配置芯片； 
3.8 实验3：电脑鼠编码器测距实验-Keil5软件程序设计与仿真调试； 
3.9 实验3：电脑鼠编码器测距实验-JLINK程序下载. 
电脑鼠直行控制 
本章学习目标：(1) 了解电脑鼠直行控制需求及分析（2）掌握PID闭环控制算法（3）掌握电脑鼠直行控制方法的实现 (4) 通过实验4掌握电脑鼠直行控制。 
4.1 直行控制需求分析； 
4.2 PID闭环控制； 
4.3 直行控制方法实现； 
4.4 实验4：电脑鼠直行控制实验-STM32CubeMX软件配置芯片； 
4.5 实验4：电脑鼠直行控制实验-Keil5软件程序设计与仿真调试； 
4.6 实验4：电脑鼠直行控制实验-JLINK程序下载. 
红外测距传感器 
本章学习目标：(1) 了解电脑鼠红外测距原理（2）了解电脑鼠红外测距技术（3）掌握电脑鼠红外测距的实现方法 (4)通过实验5实现红外数据采集及标定。 
5.1 红外测距原理； 
5.2 红外测距技术； 
5.3 红外测距实现； 
5.4 实验5：红外数据采集及标定实验-STM32CubeMX软件配置芯片； 
5.5 实验5：红外数据采集及标定实验-Keil5软件程序设计与仿真调试； 
5.6 实验5：红外数据采集及标定实验-JLINK程序下载. 
陀螺仪传感器 
本章学习目标：(1)了解陀螺仪传感器工作原理（2）了解电脑鼠姿态检测技术（3）掌握电脑鼠姿态监测的实现方法(4) 通过实验6实现陀螺仪标定与校准。 
6.1 传感器工作原理1； 
6.2 传感器工作原理2； 
6.3 电脑鼠姿态监测； 
6.4 姿态监测实现； 
6.5 实验6：电脑鼠陀螺仪标定与校准试验-STM32CubeMX软件配置芯片； 
6.6 实验6：电脑鼠陀螺仪标定与校准试验-Keil5软件程序设计与仿真调试； 
6.7 实验6：电脑鼠陀螺仪标定与校准试验-JLINK程序下载. 
多传感器信息融合 
本章学习目标：(1) 了解电脑鼠多传感器信息融合理论（2）了解电脑鼠多传感器融合技术（3）掌握电脑鼠多传感器校准执行方法(4) 通过实验7实现电脑鼠多传感器校准执行。 
7.1 融合理论； 
7.2 融合技术； 
7.3 校准直行； 
7.4 实验7：电脑鼠多传感器校准直行实验-STM32CubeMX软件配置芯片； 
7.5 实验7：电脑鼠多传感器校准直行实验-Keil5软件程序设计与仿真调试； 
7.6 实验7：电脑鼠多传感器校准直行实验-JLINK程序下载. 
电脑鼠转向控制 
本章学习目标：(1) 了解电脑鼠转向控制需求（2）掌握电脑鼠转向控制的实现方法（3）通过实验8实现电脑鼠转向控制。 
8.1 转向控制需求； 
8.2 转向控制方法； 
8.3 转向控制实现； 
8.4 实验8：电脑鼠转向控制实验-STM32CubeMX软件配置芯片； 
8.5 实验8：电脑鼠转向控制实验-Keil5软件程序设计与仿真调试； 
8.6 实验8：电脑鼠转向控制实验-JLINK程序下载. 
电脑鼠策略仿真环境的搭建 
本章学习目标：(1) 掌握电脑鼠策略仿真环境配置（2）学习VS2019 Demo程序开发。 
9.1 电脑鼠策略仿真环境的搭建-指导视频； 
9.2 电脑鼠策略仿真环境的搭建（实验部分）-操作视频 
电脑鼠无记忆走迷宫 
本章学习目标：(1) 了解电脑鼠走迷宫竞赛规则（2）掌握电脑鼠无记忆走迷宫方法（3）掌握电脑鼠策略仿真方法(4) 通过实验9实现电脑鼠无记忆走迷宫搜索。 
10.1 竞赛规则； 
10.2 竞赛方法； 
10.3 策略仿真方法； 
10.4 实验9：电脑鼠无记忆走迷宫搜索实验-新建VS2019工程； 
10.5 实验9：电脑鼠无记忆走迷宫搜索实验-策略仿真联调联试； 
10.6 实验9：电脑鼠无记忆走迷宫搜索实验-Keil5策略代码移植. 
电脑鼠有记忆走迷宫-自主定位 
本章学习目标：(1) 了解机器人定位建图技术（2）掌握电脑鼠定位建图方法（3）掌握电脑鼠有记忆走迷宫的实现方法(4) 通过实验10实现电脑鼠有记忆走迷宫自主定位。 
11.1 机器人定位建图； 
11.2 定位建图方法； 
11.3 走迷宫实现； 
11.4 实验10：电脑鼠有记忆走迷宫自主定位试验-新建VS2019工程； 
11.5 实验10：电脑鼠有记忆走迷宫自主定位试验-策略仿真联调联试； 
11.6 实验10：电脑鼠有记忆走迷宫自主定位试验-Keil5策略代码移植。 
电脑鼠有记忆走迷宫-路径规划 
本章学习目标：(1) 了解机器人路径规划算法（2）掌握迷宫最优路径规划方法（3）通过实验11实现电脑鼠有记忆走迷宫路径规划 
12.1 规划算法； 
12.2 最优规划； 
12.3 规划实现； 
12.4 实验11：电脑鼠有记忆走迷宫路径规划试验-新建VS2019工程； 
12.5 实验11：电脑鼠有记忆走迷宫路径规划试验-策略仿真联调联试； 
12.6 实验11：电脑鼠有记忆走迷宫路径规划试验-Keil5策略代码移植. 
电脑鼠有记忆走迷宫-路径导航 
本章学习目标：(1) 了解机器人路径导航（2）掌握电脑鼠最短路径导航（3）通过实验12实现电脑鼠有记忆走迷宫路径导航。 
13.1 最短路径导航； 
13.2 最短路径实现； 
13.3 实验12：电脑鼠有记忆走迷宫路径导航试验-新建VS2019工程； 
13.4 实验12：电脑鼠有记忆走迷宫路径导航试验-策略仿真联调联试； 
13.5 实验12：电脑鼠有记忆走迷宫路径导航试验-Keil5策略代码移植. 
电脑鼠有记忆走迷宫-智能决策 
本章学习目标：(1) 了解电脑鼠智能决策需求（2）掌握电脑鼠智能决策方法（3）通过实验13实现电脑鼠有记忆走迷宫智能决策。 
14.1 决策需求； 
14.2 决策方法及实现1； 
14.3 决策方法及实现2； 
14.4 实验13：电脑鼠有记忆走迷宫智能决策试验-新建VS2019工程； 
14.5 实验13：电脑鼠有记忆走迷宫智能决策试验-策略仿真联调联试； 
14.6 实验13：电脑鼠有记忆走迷宫智能决策试验-Keil5策略代码移植. 
电脑鼠有记忆走迷宫-高级技巧与竞技考核 
本章学习目标：(1) 掌握电脑鼠智能决策的高级技巧（2）完成电脑鼠走迷宫竞技考核 
15.1 高级技巧1； 
15.2 高级技巧2； 
15.3 竞技考核.