电赛小车实验报告
时间: 2025-06-18 13:20:51 浏览: 31
<think>好的,我现在需要帮助用户查找关于电赛小车实验的报告范文。用户提到了全国电子设计竞赛中的智能送药小车和自动行驶小车,并且引用了几个相关的资料。首先,我要确认用户的需求是寻找实验报告的模板或范文,特别是关于电子设计竞赛中的小车项目。
根据用户提供的引用内容,引用[1]是关于智能小车实验报告的,提到了自主导航和避障功能,硬件和软件组件的详细说明以及源代码。引用[2]和[3]分别涉及全国电子设计竞赛中的智能送药小车和2024年的自动行驶小车题目,其中提到了硬件搭建、指示灯、声光提示以及行驶路径的要求。
接下来,我需要整理这些信息,为用户提供一个结构清晰的实验报告模板,涵盖用户可能需要的各个部分。根据引用内容,实验报告通常包括摘要、引言、硬件设计、软件设计、调试与优化、实验成果、总结与展望以及参考文献等部分。同时,用户可能需要示例代码,所以需要提供一个简单的避障逻辑代码示例,如引用[1]中的Python代码,但实际竞赛可能使用C/C++或Arduino,需要调整。
此外,用户的问题可能需要相关的问题推荐,例如如何选择传感器、如何优化路径算法、如何设计声光提示等,这些问题可以从引用内容中提取,比如引用[2]提到硬件问题解决和指示灯的使用,引用[3]强调声光提示和路径要求。
需要确保回答符合系统级指令,使用正确的中文和LaTeX格式,变量用$...$,独立公式用$$...$$,并且生成的相关问题要自然相关。同时,引用标识要正确添加在引用的段落末尾,例如引用[^1]、[^2]、[^3]。
最后,检查所有引用是否准确对应,确保回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题,并保证信息的真实可靠。</think>以下为电子设计竞赛小车实验报告的参考模板及内容框架,结合全国大学生电子设计竞赛典型题目要求整理[^3]:
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### 智能小车实验报告范文模板
**标题**:基于STM32的智能送药小车设计与实现
**摘要**:
设计一款能通过红外传感器、编码器实现路径跟踪,利用超声波模块避障的小车系统,满足2024年电子设计竞赛H题中A-B-C-D路径覆盖要求。
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#### 一、系统设计
1. **硬件架构**
- **主控模块**:STM32F407微控制器(处理传感器数据并控制电机)
- **传感器模块**:
- 红外对管阵列:检测地面黑色引导线,误差范围$\pm2$cm
- 超声波模块:测量障碍物距离,精度$\leq1$cm
- MPU6050陀螺仪:校正小车姿态
- **执行模块**:
- L298N电机驱动芯片,PWM调速
- RGB LED指示灯:红/绿/蓝三色对应不同状态[^2]
2. **软件设计**
- **路径跟踪算法**:PID控制电机转速
$$ \Delta u(t) = K_p e(t) + K_i \int_{0}^{t} e(\tau)d\tau + K_d \frac{de(t)}{dt} $$
- **避障策略**:当超声波检测到障碍距离$d < 30$cm时触发转向
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#### 二、核心代码示例(Arduino框架)
```cpp
// 超声波测距函数
float getDistance() {
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
return pulseIn(ECHO_PIN, HIGH) * 0.034 / 2; // 单位:cm
}
// PID控制器实现
void pidControl(float target, float current) {
error = target - current;
integral += error * dt;
derivative = (error - lastError) / dt;
output = Kp*error + Ki*integral + Kd*derivative;
lastError = error;
}
```
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#### 三、调试与优化
1. **参数整定**:通过Ziegler-Nichols法确定PID系数$K_p=0.8$, $K_i=0.05$, $K_d=0.1$
2. **声光提示实现**:在到达路径顶点时触发蜂鸣器并切换LED颜色(符合H题评分要求[^3])
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#### 四、实验成果
| 测试项目 | 性能指标 |
|----------------|------------------|
| 路径跟踪精度 | $\pm1.5$cm |
| 避障响应时间 | $<0.3$s |
| 续航时间 | $\geq120$分钟 |
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#### 五、参考文献
1. 全国大学生电子设计竞赛组委会. E题任务书[Z]. 2024
2. 智能硬件控制方案设计规范. 机械工业出版社, 2023
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