《测控系统综合设计》课程教学大纲.docx

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1、测控系统综合设计教学大纲一、课程基本信息课程名称测控系统综合设计Comprehensive Design of Measurement and Control System课程编码CTL420411030开课院部控制科学与工程学院课程团队测控仪器学分3.0课内学时3周讲授0实验0上机0实践3周课外学时0适用专业测控技术与仪器授课语言中文先修课程传感器与检测技术(2-1).智能仪器设计技术、控制技术与系统、测控仪器课程设计课程简介(必修)本课程是测控专业的一门实践类课程，是测控专业的重要实践教学环节。本课程以一个平衡小车为研究对象，要求学生编与平衡车的 STM32嵌入式系统程序，以及PC端的无线

2、通讯控制程序，实现小车的传感器参数采集、平衡控制和运动控制。通过本课程的学习，使学生 掌握嵌入式系统开发的完整流程和技术，提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的团队协作能力，以及撰写报告、有效表达与沟 通的能力。This course is a practical course for measurement and control specialty and an important practical teaching link for measurement and control specialty. This course takes a balance car as the

3、research object, and requires students to write STM32 Embedded System program and PC wireless communication control program of the balance car to realize sensor parameter acquisition of the car, balance control and motion control. Through the study of this course, students can master the complete pr

4、ocess and technology of embedded system development, improve their ability to analyze and solve problems, improve their team cooperation ability, and write reports, ability to express and communicate effectively.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：针对复杂工程问题，能够根据用户需求确定设计目标，制定设计任务书是3. 12M2目标

5、2 ：能够给出多种解决方案，并能通过比较和分析优选满足需求的嵌入式系统设计方案，在设计 中体现创新意识。是3.23M3目标3：能够在社会、健康、安全、法律以及环境等制约因素下，从技术、经济、知识产权角度对设是3.3计方案的可行性进行评价。4M4目标4 ：能够合理分析和评价专业工程实践对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响，以及这 些制约因素对项目实施的影响。是6.25M5目标5 ：在解决石油石化等行业测控技术与仪器领域复杂工程问题的具体实践过程中，能够理解和评 价工程实践对环境和可持续发展的影响，体现节能、环保意识。是7.26M6目标6 ：能够在团队中承担成员的责任，完成自身的工作。作为团

6、队成员，能与团队其他成员有效沟 通；作为负责人，能够组织、协调团队的工作，综合团队成员的意见，并进行合理决策。是9.27M7目标7 ：能够撰写设计报告、总结报告等。是10. 18M8目标8 ：能够与教师和同学进行有效交流，清楚地阐述设计原理和实现过程。是10.29M9目标9 ：能够把工程管理原理与经济决策方法综合运用与任务中，能够进行任务运行、管理和经济决 策。是11.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第一部 分1.平衡车嵌入式 软件开发/21. 11. 1平衡车电路和 工作原理分析查看资料，分析电路组成，搞清楚平衡车的传感器、控制

7、算法 和控制的原理。40.5 天上机2自学资料31.2L2平衡车嵌入式 软件方案设计使用嵌入式操作系统FreeRTOS,确定分解的任务，每个任务的 功能。M2, M3, M 4, M50.5 天上机2自学资料41.31. 3 MPU6050 传感 器参数采集程序开 发编写程序实现MPU6050传感器参数的稳定采集。M2, M3, M6, M8, M91天上机2编写程序51.41.4电机基本控制 程序开发编程实现电机基本控制，包括加速、减速、转弯、后退等控制M2, M3, M6, M8, M91天上机2编写程序61.51.5平衡车嵌入式 程序开发和调试结合MPU6050传感器的数据和电机控制功能

8、，再结合平衡控制 算法，实现小车平衡控制，再实现前进、后退、加速、减速、M2, M3, M65天上机2编写程序转弯等运动控制。7第二部 分2.平衡车无线监 控 82. 12.1无线通讯方案 设计了解蓝牙、WiFi等无线通讯的特点，学习蓝牙通讯模块的使用Ml, M2, M 4, M5, M91天上机2编写程序92.22. 2 PC端平衡车 控制程序开发使用Visual C+或Qt C+编写串口监控软件，通过蓝牙通讯控 制平衡车运动M2, M3, M6, M8, M92天上机2编写程序102.32. 3手机端平衡车 控制程序开发使用Qt编写手机上运行的程序，通过蓝牙通讯控制平衡车运动M2, M3,

9、 M6, M8, M93天上机2编写程序11第三部 分3.撰写报告根据课程设计内容撰写综合性的报告M2, M3, M4, M5, M7 ,M91天上机2撰写报告四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时表现1 .在课程期间投入程度。2 .与小组成员沟通讨论、协作意识、技术方案。3 .分析与解决问题的能力。30%2成果展示 与答辩1 .阶段性任务、总体任务完成情况。2 .演示设计成果与解说。3 .答辩。40%3设计报告1 .设计方案可行性、合理性评价。2 .设计过程阐述全面、充实、流畅、方式丰富。3 .所得结论与分析。30%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时表现10%

10、好分析与解决问题的能力很强。B-分析与解决问题的能力良好。C-分析与解决问题的能力一般。D-分析 与解决问题的能力很差。2M6平时表现10%A-与小组成员协作意识很好。B-与小组成员协作意识良好。C-与小组成员协作意识一般。D-不与小组成 员协作意识。3M8平时表现10%A-在课程期间投入充分，与小组成员沟通讨论很好。B-在课程期间投入较好，与小组成员沟通讨论良好。 C-在课程期间投入不够，与小组成员沟通讨论较少。D-在课程期间投入严重不足，不与小组成员沟通讨 论。4M2成果展示 与答辩20%A-总体任务完成很好；答辩效果很好。B-总体任务完成较好；答辩效果较好。C-总体任务完成一般；答 辩效

11、果一般。D-总体任务完成差；答辩效果差。5M3成果展不 与答辩20%A-演示设计成果很好。B-演示设计成果较好。C-演示设计成果一般。D-演示设计成果差。6M4设计报告10%A-设计方案可行性、合理性评价很好。B-设计方案可行性、合理性评价较好。C-设计方案可行性、合理 性评价一般。D-设计方案可行性、合理性评价较差。7M5设计报告5%A-设计合理性评价很好。B-设计合理性评价较好。C-设计合理性评价一般。D-设计合理性评价较差。8M7设计报告15%A-设计过程阐述全面、丰富、充实；所得结论与分析合理、全面。B-设计过程阐述较为全面、丰富；所得 结论与分析合理。C-设计过程阐述一般；所得结论与

12、分析基本合理。D-设计过程阐述存在错误；所得结 论与分析存在明显错误。9M9设计报告5%A-设计融合管理、经济决策很好。B-设计融合管理、经济决策较好。C-设计融合管理、经济决策一般。D- 设计融合管理、经济决策差。评分等级说明：A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书iFreeRTOS源码详解与应用开发一一基于STM32,左忠凯，北京航空航天大学出版社，2017.2图书1轻松玩转STM32Cube,杨百军，电子工业出版社，2017.3图书ISTM32库开发实战指南一基于STM32F4,刘火良,机械工业出版社，2017.