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DM-E255教育机器人在传感器课程中的应用
• 传统且典型的传感器课程实验内容和实验方式
– 传统的传感器课程实验基本上都是采用成套实验平台的模式， 所有的外设接口都已经由厂家固定并焊接好，学生在使用中存 在如下问题
• 无法真实地了解传感器的接口特性 • 无法了解传感器的使用方法 • 无法了解传感器的信号转换和传输细节
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DM-E255教育机器人在传感器课程中的应用
• 配套教材：智能传感器应用项目教材——基于教育机器人的 设计与实现
– 在教育机器人上安装扩展9种传感器和辅件用到C51/AVR教育 机器人制作项目 – 以C51单片机作为深入学习平台 – 采用C语言高级编程，实现传感器与机器人的紧密结合
9 10 11 12 实验内容 C程序的运行环境及运行一个 C程序 数据类型、运算符和表达式 最简单的C程序设计 选择结构程序设计 循环控制 数组 函数 编译预处理 指针 结构体、共用体 位运算 文件 实验时间 2 2 2 2 4 4 2 2 2 6 2 2 实验形式 验证性 验证性 验证性 验证性 验证性 验证性 验证性 验证性 验证性 设计性 验证性 验证性
数字编码器套件
加速度传感器 温湿度传感器 发声模块
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颜色传感器
CMUcam 摄像头
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智能传感器应用项目教程 • 教材一级目录
• • • • • • • • • • 前言 第1章 线跟踪机器人——QTI传感器应用项目 第2章 巡航测距机器人——超声波传感器应用项目 第3章 机器人的运动监控——数字编码器应用项目 第4章 跷跷板机器人——双轴加速度传感器应用项目 第5章 地面倾角检测机器人——加速度传感器应用项目 第6章 温湿度检测机器人——温湿度传感器应用项目 第7章 色彩导航机器人——颜色传感器应用项目 第8章 视觉导航机器人——摄像头传感器应用项目 第9章 远程遥感机器人——RF无线通讯应用项目
• 采用DM-E255教育机器人作为传感器课程实验平台优点
• 传感器电路由学生自己搭建在机器人平台的面包板上。传感器位 置由学生自主安装。便于了解传感器是如何接收被测信号。 • 传感器是独立的模块，可以单独使用 • 传感器安装于面包板上，可以在引脚上添加探测点。 • 将传感器的应用整合到一个小型的机器人上，能够帮助学生在学 了解传感器在机器人中的作用，掌握采用单片机设计应用系统的 方法，并获得亲身的实践和体验，提高学生兴趣。
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DM-E255在C语言程序设计课程中的应用
• 传统的C语言程序设 实验序号 计课程实验 1 – 传统的C语言程序 2 设计课程实验基 3 本上都是按照谭 4 浩强教授编写的 教材《C程序设计》 5 展开，基本上都 6 是验证性实验， 7 并按照教材章节 8 展开如右表
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DM-E255在C程序设计课程中的应用
• 采用DM-E255作为C程序设计课程实验平台的实验内容
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 实验内容 C程序的运行环境及运行一个机器人C程序 数据类型、运算符和表达式与第一个机器人程序 最简单的C程序设计与机器人的人机对话 选择结构程序设计与机器人的触觉感知实验 循环控制与机器人的运动控制 数组与机器人轨迹的存储 函数与机器人控制子程序的设计 编译预处理与机器人延时函数的设计 指针与机器人的高级运动功能的实现 结构体、共用体与多传感机器人信息处理 位运算与机器人的人工智能决策 文件与机器人状态的存储
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DM-E255教育机器人
• 电子工业出版社正式出版的配套教材 – C51单片机应用与C语言程序设计（第2版）——基于机器人工程对象 的项目实践 – AVR单片机与小型机器人制作 – 智能传感器应用项目教程——基于教育机器人的设计与实现
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DM-E255教育机器人在单片机技术课程中的应用
• 采用DM-E255作为单片机技术课程实验平台的实验内容
– – – – – – – – – – 实验一 单片机应用开发平台的安装和使用 实验二 单片机输出设计与机器人伺服舵机的控制 实验三 单片机输入设计与机器人触觉传感导航 实验四 单片机计数定时功能与机器人距离检测 实验五 单片机LCD显示驱动设计与机器人信息显示 实验六 单片机UART与机器人串口通讯实验 实验七 单片机按键输入与扬声器发声实验 实验八 单片机控制LED流水灯实验与机器人的表情控制 实验九 单片机控制数码管的实验 实验十 单片机AD扩展与机器人温度检测实验
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DM-S28140 DM-S28141
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五位开关
DM-S27801
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传感器开关
DM-S10051
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DM-E255教育机器人在单片机技术课程中的应用
• 传统的单片机课程实验方式和缺点
• 所有单片机引脚和接口都向学生开放，学生必须自主搭建外围接 口电路，便于亲身体会单片机接口的设计和应用方法 • 配置面包板，可以灵活扩展各类接口电路 • 将单片机各类接口的应用统一整合到一个小型机器人控制器的设 计和制作上，能够帮助学生在学习单片机技术和原理的同时，掌 握采用单片机设计应用系统的方法，并获得亲身的实践和体验。
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DM-E255教育机器人
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可扩展的传感器列表
序号 智能传感器 三轴加速度传感 器 双轴加速度传感 器 Sensirion温度/湿 度传感器 LM35温度传感器 数字温度探测器 AD592温度探测 器 热电偶套件 PING)))超声波传 感器 QT113-D触觉传 感器 颜色传感器教学 套件 型号 DMS28026 DMS28017 DMS28018 DMS60411 DM-S1820 DMS28130 DMS28022 DMS28015 DMS60438 DMS28302 序号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 智能传感器 数字编码器套件 PIR传感器 微波多普勒传感 器 CMUcam摄像头 柔性力传感器 红外发射/接收传 感器组 QTI传感器套件 QTI线跟踪套件 一氧化碳传感器 模块 甲烷传感器 型号 DMS28107 DMS28027 DMS32213 DMS30051 DMS30056 DM-S14/17 DMS53401 DMS28108 DMS27931 DM-S60500008 序号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 智能传感器 液化石油气体传 感器 二氧化碳传感器 红外温度计模块 （90°视场） 红外测温仪模块 （10°视场） 相对湿度传感器 霍尔开关传感器 声效传感器 远红外火焰传感 器 电阻式压力传感 器 红外探测器 型号 DM-S27932 DM-S27929 DM-S28040 DM-S28042 DM-S27920 DM-S60500005 DM-S29132 DM-FIR-FS DM-SFSR402 DM-S28013
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DM-E255在C语言程序设计课程中的应用
• 传统的C程序设计课程实验存在的问题
– 按照知识体系展开实验，实验内容枯燥乏味 – 各个知识点实验之间没有关联性，不符合C程序设计课程的学 习目标， – 各个实验之间没有系统的应用背景，无法整体了解C程序在某 个具体项目中的设计和开发方法
教育机器人在电类专业教学中的应用
中国科学院深圳先进技术研究院 深圳市鸥鹏科技有限公司 2010年10月
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内容
• DM-E255型教育机器人介绍 • DM-E255在单片机技术课程中的应用 • DM-E255在C语言程序设计课程中的应用 • DM-E255在传感器课程中的应用 • DM-E255在控制原理和控制工程中的应用 • DM-E255在物联网技术中的应用 • DM-E255在毕业设计和卓越工程师计划中的应用
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实验时间 2 2 2 2 4 4 2 2 2 6 2 2
实验形式 设计与验证 设计与验证 设计与验证 设计与验证 设计与验证 设计与验证 设计与验证 设计与验证 设计与验证 设计与验证 设计与验证 设计与验证
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DM-E255教育机器人
• 标准产品组成 – 两轮教育机器人车体 – C51+AVR教学板 – USBASP程序下载器 – USB转232通讯电缆 – 基本传感器元器件包（触觉、红外 和光敏） 产品特点 – 表面处理铝合金车体，可重复使用5 年以上； – 连续旋转伺服舵机，控制简单 – 双单片机控制板，提供多重学习选 择 – 教学板配套面包板，具有无限扩展 功能 – 配套三本正式出版教材，资料翔实 丰富。