项目式学习
智能小车
学习SolidWorks软件、Bambu Studio软件、Mixly编程软件,完成智能小车的设计、制作和避障巡线等功能实现(编程)。
教师:吕琳
2026年9月28日 — 2027年1月30日
教学设计
子项目1:动起来的小车(基础控制)
硬件重点:Arduino控制板、TT电机、电机驱动模块。
核心任务:学习用Arduino输出PWM信号,控制TT电机的转速和方向,实现小车前进、后退、左右、转弯。重点是理解引脚控制逻辑和电机驱动的接线原理。
学习目标:掌握Arduino基础编程、数字/模拟信号输出,以及电池供电和电机负载的基本电路知识。
子项目2:避障小车(感知与决策)
硬件重点:在子项目1基础上,接入超声波传感器HC-SR04。
核心任务:编写程序让超声波传感器不断发射并接收声波,计算与前方障碍物的距离。当距离小于设定阈值时,小车自动执行后退、转向等避障动作。
学习目标:理解传感器的数据采集原理、距离计算公式,以及简单的状态机控制逻辑。这是从“执行命令”到“自主反应”的关键一步。
子项目3:视觉巡线小车(视觉与算法)
硬件重点:在子项目1基础上,接入OpenMV智能摄像头。
核心任务:摄像头实时采集地面图像,通过颜色识别算法找到黑色引导线的位置。Arduino根据摄像头返回的偏移数据,动态调整左右轮速度,实现平稳循迹。
学习目标:初步接触图像处理(如二值化、色块识别)、串口通信,以及PID闭环控制算法。这是整个项目中最具含金量的部分,也是向人工智能视觉应用过渡的桥梁。