第1篇基礎(chǔ)篇
第1章緒論
1.1開展學(xué)科競賽的意義
1.2國內(nèi)機電一體化類學(xué)科競賽開展情況
1.3本書主要內(nèi)容及特點

第2章機電一體化概論
2.1機電一體化的來歷
2.2機電一體化的基本概念
2.3機電一體化系統(tǒng)與傳統(tǒng)機械、電子控制系統(tǒng)的差異
2.4機電一體化的組成要素與原則
2.5機電一體化的主要特征
2.6機電一體化的發(fā)展歷程及特點

第2篇機械結(jié)構(gòu)篇
第3章機械設(shè)計總論
3.1基本概念
3.2機器(機械)的組成
3.3設(shè)計要求
3.4設(shè)計方法
3.5機械零件的設(shè)計準(zhǔn)則
3.6設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)化
3.7零件材料及其選用

第4章執(zhí)行元件
4.1執(zhí)行元件簡介
4.1.1執(zhí)行元件的種類和特點
4.1.2機電一體化系統(tǒng)對執(zhí)行元件的基本要求
4.2機電一體化系統(tǒng)常用的控制用電動機
4.3直流伺服電動機
4.3.1直流伺服電動機的特點及選用
4.3.2直流伺服電動機的結(jié)構(gòu)
4.3.3直流伺服電動機的工作原理
4.3.4直流伺服電動機的控制方式
4.4步進電動機
4.4.1步進電動機的構(gòu)造及特點
4.4.2步進電動機的工作原理
4.4.3步進電動機的選擇和注意事項
4.4.4步進電動機的驅(qū)動控制

第5章常用機構(gòu)
5.1常用固定連接機構(gòu)
5.1.1螺紋連接
5.1.2鍵連接
5.1.3鉚接、焊接、膠接
5.2常用活動連接機構(gòu)
5.2.1滑動軸承連接
5.2.2滾動軸承連接
5.2.3聯(lián)軸器、離合器連接
5.3常用傳動機構(gòu)
5.3.1帶傳動機構(gòu)
5.3.2鏈傳動機構(gòu)
5.3.3齒輪傳動機構(gòu)
5.3.4蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)

第3篇控制系統(tǒng)與傳感器技術(shù)篇
第6章STM32微控制器
6.1STM32微控制器概述
6.1.1STM32系列說明
6.1.2STM32F103芯片主要特性
6.1.3STM32F103芯片結(jié)構(gòu)
6.1.4STM32F103芯片引腳功能
6.2MDK5軟件開發(fā)環(huán)境
6.2.1MDK5簡介
6.2.2MDK5軟件安裝
6.2.3新建工程模板
6.2.4STM32軟件仿真
6.2.5STM32程序下載
6.2.6STM32硬件調(diào)試
6.2.7STM32固件庫介紹
6.3STM32基礎(chǔ)案例
6.3.1基本數(shù)字輸出LED燈閃爍
6.3.2獨立式按鍵控制LED燈亮滅
6.3.3蜂鳴器控制發(fā)聲
6.3.4直流伺服電動機驅(qū)動控制
6.3.5步進電動機驅(qū)動控制

第7章傳感器技術(shù)
7.1傳感器概述
7.2超聲波傳感器
7.2.1超聲波測距原理
7.2.2超聲波測距的實現(xiàn)與誤差分析
7.2.3超聲波模塊案例
7.3人體接近傳感器
7.3.1人體接近傳感器工作原理
7.3.2人體接近傳感器的特點
7.3.3人體接近傳感器的選型和檢測
7.3.4人體接近傳感器案例
7.4壓力傳感器
7.4.1電阻應(yīng)變式壓力傳感器
7.4.2壓電式壓力傳感器
7.4.3電感式壓力傳感器
7.4.4壓力傳感器案例
7.5紅外線傳感器
7.5.1紅外線傳感器的工作原理
7.5.2紅外線傳感器的主要物理量
7.5.3紅外線傳感器的組成
7.5.4紅外線傳感器的分類
7.5.5紅外線傳感器案例
7.6角速度傳感器
7.6.1角速度傳感器的原理
7.6.2角速度傳感器的分類
7.6.3角速度傳感器案例
7.7加速度傳感器
7.7.1加速度傳感器的原理
7.7.2加速度傳感器的分類
7.7.3加速度傳感器案例

第8章控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用案例
8.1基于壓力傳感器的電子秤設(shè)計
8.1.1項目需求
8.1.2壓力傳感器工作原理分析
8.1.3壓力信號采集原理
8.1.4LCD12864顯示原理
8.1.5項目硬件電路設(shè)計
8.1.6項目軟件設(shè)計
8.1.7系統(tǒng)整體調(diào)試
8.2基于STM32的紅外循跡小車
8.2.1項目需求
8.2.2項目概述
8.2.3項目涉及技術(shù)
8.2.4系統(tǒng)總體硬件電路
8.2.5系統(tǒng)軟件設(shè)計
8.2.6系統(tǒng)調(diào)試
8.3基于STM32的PID控制平衡小車設(shè)計
8.3.1項目需求
8.3.2總設(shè)計方案
8.3.3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
8.3.4系統(tǒng)軟件設(shè)計
8.3.5參數(shù)調(diào)試和功能測試
8.3.6功能擴展

第4篇實踐篇
第9章硬幣清分包裝機
9.1項目說明
9.1.1設(shè)計背景
9.1.2設(shè)計意義
9.2項目結(jié)構(gòu)設(shè)計
9.2.1設(shè)計要求
9.2.2總體結(jié)構(gòu)
9.2.3機構(gòu)原理
9.2.4機構(gòu)設(shè)計
9.2.5使用注意事項
9.3動力及控制系統(tǒng)
9.3.1電動機選擇
9.3.2控制電路
9.4總結(jié)

第10章四旋翼飛行器自主探測跟蹤系統(tǒng)
10.1項目說明
10.1.1設(shè)計背景
10.1.2設(shè)計方案
10.1.3設(shè)計意義
10.2項目結(jié)構(gòu)設(shè)計
10.2.1設(shè)計要求
10.2.2總體結(jié)構(gòu)
10.2.3機構(gòu)原理
10.2.4飛行器姿態(tài)
10.3飛行器主控制系統(tǒng)
10.3.1控制系統(tǒng)總體方案
10.3.2控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
10.4四旋翼飛行器自主探測跟蹤系統(tǒng)軟件設(shè)計
10.4.1系統(tǒng)總體設(shè)計
10.4.2IMU解算任務(wù)設(shè)計
10.4.3飛行器探測跟蹤原理
10.5總結(jié)

第11章智能物流碼垛小車
11.1項目說明
11.1.1設(shè)計背景
11.1.2設(shè)計意義
11.2項目結(jié)構(gòu)設(shè)計
11.2.1設(shè)計思路
11.2.2設(shè)計關(guān)鍵
11.2.3總體結(jié)構(gòu)
11.2.4機構(gòu)原理
11.2.5機構(gòu)設(shè)計
11.2.6作品設(shè)計小結(jié)
11.3動力及控制系統(tǒng)
11.3.1總電路結(jié)構(gòu)
11.3.2主控制芯片選擇
11.3.3工作流程
11.3.4系統(tǒng)硬件電路
11.3.5系統(tǒng)軟件程序
11.4總結(jié)

第12章輕型移動式地毯清洗機
12.1項目說明
12.1.1設(shè)計背景
12.1.2產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀
12.2項目結(jié)構(gòu)設(shè)計
12.2.1結(jié)構(gòu)及工作原理
12.2.2重要部件
12.2.3小結(jié)
12.3動力及控制系統(tǒng)
12.3.1電氣設(shè)備的選擇
12.3.2傳動系統(tǒng)設(shè)計
12.3.3小結(jié)
12.4總結(jié)

第13章自動削皮機設(shè)計
13.1項目說明
13.1.1設(shè)計背景
13.1.2市場可行性調(diào)查
13.1.3設(shè)計意義
13.2作品結(jié)構(gòu)設(shè)計
13.2.1設(shè)計要求
13.2.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
13.2.3作品配件設(shè)計
13.2.4使用注意事項
13.3動力及控制系統(tǒng)
13.3.1電動機選擇
13.3.2控制部分
13.4總結(jié)

第14章遙控脈沖汽車輪胎自動沖洗平臺
14.1項目說明
14.1.1設(shè)計背景
14.1.2設(shè)計意義
14.2項目結(jié)構(gòu)設(shè)計
14.2.1汽車承載及車輪原地回轉(zhuǎn)部件
14.2.2脈沖清洗平臺
14.2.3水循環(huán)及泥沙處理部件
14.3動力及控制系統(tǒng)
14.3.1沖洗平臺機架及滾軸設(shè)計
14.3.2水循環(huán)及控制機構(gòu)
14.4總結(jié)

第15章立體車庫裝置
15.1項目說明
15.1.1設(shè)計背景
15.1.2設(shè)計方案
15.1.3設(shè)計意義
15.2項目結(jié)構(gòu)設(shè)計
15.2.1設(shè)計要求
15.2.2機構(gòu)設(shè)計
15.2.3系統(tǒng)電路設(shè)計
15.3軟件設(shè)計
15.3.1主程序的設(shè)計
15.3.2按鍵模塊設(shè)計
15.3.3電動機驅(qū)動子程序設(shè)計
15.4系統(tǒng)調(diào)試
15.4.1光電傳感器調(diào)試
15.4.2壓力傳感器調(diào)試
15.5總結(jié)
參考文獻