【现货速发】综合能力实训项目简明教程

当今社会进入智能化发展阶段，无论机器人、无人机、无人车系统还是智能制造系统，均体现了机械、控制、人工智能、视觉计算等多学科的交叉融合。2018年以来， 提出了新工科建设，积极推动了现有专业的升级改造，而新工科的一个重要体现就是多学科交叉融合。综合能力实训课程采用一种全新的教学模式，在工程训练中心这一面向全校学生的基础实训平台和创新教育平台上，面向全院各专业学生，突破学科限制，跨越理论与实践的界限，整合教师和工程技术人员，实现了学科交叉融合。本课程可开设32~48学时，设定为综合实践类选修课程或者创新课程。课程开设的目标是通过构思、设计、制作、运行的全过程，让学生体验简单机电工程问题的解决过程； 通过设计、加工、装配、编程、调试、项目书撰写、答辩等环节，让学生体会真正的产品制造过程。在完成项目的过程中培养学生的基本工程分析、工程设计和工程实践能力，初步构建学科知识体系，深化、拓展学生的知识面，提高学生的自学能力和团队协作能力。

《综合能力实训项目简明教程》是专为该课程编写的配套教材。该教材以实用性为编写基础，内容涵盖了基础电子器件认知、C程序入门、单片机入门、常用单片机外围器件原理与应用、单片机综合设计等电子和控制入门内容，常用机械结构，常用标准件、工具和量具认知，机械制图基本知识，典型零件基本加工工艺设计等机械设计基础知识，还包括了近年来非常流行的陶艺与热转印技术基本知识，最后介绍了常用的编程、电子电路设计软件和机械设计软件等内容，为大学一、二年级的学生或职业院校学生在入门阶段，接触电子系统设计制作、常用机械结构设计等创新工作，提供了较为完整的指导。

本书各章节编写注重实用性，省略了复杂的基础理论知识，以直观、实用的内容为学生提供机械、电子设计参考内容。教程内容和流程紧密切合工程实践，把书本知识和工程应用有机结合起来，缩小了书本和实践的距离，使学生在今后的工作中能够有矩可循。本书除可作为综合能力实训课程的配套教材外，还适用于大学生创新能力培养、学生自主创新设计过程中的基础入门教材。各章节自测题已实现在线化，并以二维码的形式在书中呈现。需要先扫描封底的防盗刮刮卡获取权限，再扫描自测题二维码即可在线练习。

本书由太原工业学院于松章、太原学院刘彬、太原工业学院左义海主编，太原工业学院苗丽丽、太原工业学院张淑慧、太原工业学院任洁担任副主编，第1章、第2章、第3章由刘彬编写，第4章、第5章、第11章由左义海编写，第6章、第9章由于松章编写，第7章由张淑慧编写，第8章由任洁编写，第10章由苗丽丽编写。

本书力求简单明了，通俗易懂。由于时间紧迫，加之作者水平有限，不足之处在所难免，恳请使用本书的广大师生、读者和同仁多提宝贵意见，以求改进。

编者
2023年10月于太原工业学院工程训练中心

该教材以实用性作为编写基础，内容涵盖了基础器件认知，C程序入门，单片机入门，传感器应用，单片机综合应用，在机械方面包含了常用结构设计、绘图标准、常用工具等，还对常用编程和机械设计软件使用等内容做了说明。为大一、大二学生进入电子制作，创新设计等工作，提供了完整的指导。内容的编排符合学生进行单片机系统入门和机械设计入门的顺序，所有内容以实用为主，基本没有复杂的理论内容，适合大一、大二学生进行综合能力实训课程入门级的培训教材，也适合各学校作为创新培训的教材。

于松章,高级工程师，工程训练中心主任，中国创客联盟理事，3D大赛山西赛区专家，讲授机械设计基础课程，长期工作在工程实训的第一线，承担综合能力实训课程教学任务，每年指导30余个项目、100余学生完成项目制作；目前已将工程训练中心打造为省级实验教学示范中心、省级众创空间，统筹领导基础实训课程体系建设，牵头指导创新工作部下属10个双创工作室围绕10项国家级大学生学科竞赛项目实施创新教育普及化工程。

第1篇电子篇
第1章常用电子元器件及其应用
1.1常用电子元器件
1.1.1电阻器
1.1.2电容器
1.1.3电感器
1.1.4二极管
1.1.5三极管
1.2单片机系统常用芯片简介
1.2.1运算放大器
1.2.2存储芯片
1.2.3串口通信芯片
1.2.4模拟量转换芯片
1.2.5电压转换芯片
1.2.6AD8210电流检测芯片
1.2.7隔离芯片
1.2.8电动机驱动芯片
1.2.9MOSFET功率管

第2章C51基础
2.1C51语言简介
2.2数据结构
2.2.1基本数据类型
2.2.2进制转换
2.2.3算术表达式
2.3C51语句与程序控制结构
2.3.1C51的流程控制结构
2.3.2表达式及语句
2.4C51基本函数
2.4.1函数的分类及定义
2.4.2函数的调用
2.4.3C51常用函数
2.5数组
2.5.1C51的一维数组
2.5.2C51的二维或多维数组
2.5.3C51的字符数组
2.6C51指针

第3章51单片机基础
3.1单片机简介 
3.1.151单片机的结构特点
3.1.251单片机外部引脚介绍
3.280C51单片机的内部功能
3.2.1单片机的最小系统
3.2.2单片机I/O口的使用
3.2.3中断系统
3.2.4定时/计数器
3.2.5串口通信

第4章常用单片机外围器件原理及应用实例
4.1传感器
4.1.1光敏传感器
4.1.2循迹传感器
4.1.3光电传感器
4.1.4超声波传感器
4.1.5电子秤专用模数转换器(A/D转换器)
4.2执行模块
4.2.1舵机模块
4.2.2蜂鸣器模块
4.2.3电动机驱动模块L298N
4.3通信模块

第5章51单片机应用系统综合设计
5.1单片机应用系统设计流程
5.1.1任务书
5.1.2方案设计
5.1.3硬件设计
5.1.4软件设计
5.1.5机械设计
5.1.6软、硬件联调
5.1.7产品测试
5.1.8编写设计报告
5.2触摸调光台灯
5.2.1任务书
5.2.2方案设计
5.2.3硬件电路设计
5.2.4电路板PCB图
5.2.5软件设计
5.3蓝牙遥控小车
5.3.1任务书
5.3.2方案设计
5.3.3硬件电路设计
5.3.4电路板PCB图
5.3.5软件设计

第2篇机械、软件篇
第6章常用机械机构及应用
6.1平面四杆机构
6.1.1曲柄摇杆机构
6.1.2曲柄滑块机构
6.2间歇运动机构
6.2.1棘轮机构
6.2.2槽轮机构
6.2.3不完全齿轮机构
6.3齿轮齿条机构
6.4蜗杆传动机构
6.5凸轮机构
6.6回转运动传递机构
6.6.1齿轮传动机构
6.6.2带传动机构
6.6.3链传动机构
6.7螺旋传动机构

第7章常用标准件、量具和工具认知
7.1常用轴承
7.1.1滚动轴承
7.1.2滑动轴承
7.2常用联轴器
7.2.1刚性联轴器
7.2.2挠性联轴器
7.3常用连接及紧固
7.3.1螺纹及螺纹紧固
7.3.2垫圈
7.3.3卡簧
7.3.4键和销
7.4常用量具
7.4.1游标卡尺
7.4.2千分尺
7.5常用工具
7.5.1扳手
7.5.2尖嘴钳
7.5.3卡簧钳
7.5.4剥线钳
7.5.5锉刀
7.5.6手锯
7.5.7攻螺纹和套螺纹工具

第8章机械制图基础知识
8.1机械制图的基本规定
8.1.1图纸幅面和格式
8.1.2比例
8.1.3字体
8.1.4图线
8.1.5尺寸注法
8.1.6常用零件图的绘制
8.1.7装配图
8.1.8技术要求
8.1.9零件序号
8.1.10明细栏
8.2公差与配合
8.2.1互换性
8.2.2孔和轴的概念
8.2.3尺寸
8.2.4偏差与公差
8.2.5配合与配合制
8.2.6公差与配合的国家标准
8.2.7几何公差
8.2.8表面粗糙度的标注

第9章典型零件的机械加工工艺
9.1机械加工工艺基础知识
9.1.1机械加工工艺的概念
9.1.2生产类型及其工艺特点
9.1.3零件加工工艺的制定
9.2典型零件的加工工艺
9.2.1轴类零件的加工工艺
9.2.2盘盖类零件的加工工艺实例

第10章陶艺与热转印技术
10.1陶艺
10.1.1陶瓷概述
10.1.2陶艺制作的材料及工具
10.1.3成形技法
10.1.4装饰技法
10.1.5陶瓷的烧成
10.2热转印技术
10.2.1热转印技术的基础理论
10.2.2热转印的实际应用

第11章常用软件介绍
11.1Keil软件及STC单片机程序下载
11.1.1Keil简介
11.1.2Keil工程的建立
11.1.3主要功能键介绍
11.1.4STC单片机程序下载
11.2Altium Designer 软件
11.2.1Altium Designer简介
11.2.2建立工程
11.2.3制作元件库及添加元件库
11.2.4添加封装及制作PCB封装库
11.2.5错误检查及生成PCB图
11.2.6自动布线和手动布线
11.3CAXA电子图板绘制基础
11.3.1用户界面
11.3.2文件管理
11.3.3基本操作
11.4SolidWorks绘图基础
11.4.1基本操作
11.4.2SolidWorks草图绘制
11.4.3SolidWorks实体特征设计
11.4.4SolidWorks装配
11.5Photoshop
11.5.1Photoshop基础理论
11.5.2工作环境
11.5.3操作过程
11.5.4菜单栏

参考文献

自测题

该教材以实用性作为编写基础，内容涵盖了基础器件认知，C程序入门，单片机入门，传感器应用，单片机综合应用，在机械方面包含了常用结构设计、绘图标准、常用工具等，还对常用编程和机械设计软件使用等内容做了说明。为大一、大二学生进入电子制作，创新设计等工作，提供了完整的指导。内容的编排符合学生进行单片机系统入门和机械设计入门的顺序，所有内容以实用为主，基本没有复杂的理论内容，适合大一、大二学生进行综合能力实训课程入门级的培训教材，也适合各学校作为创新培训的教材。

于松章,高级工程师，工程训练中心主任，中国创客联盟理事，3D大赛山西赛区专家，讲授机械设计基础课程，长期工作在工程实训的第一线，承担综合能力实训课程教学任务，每年指导30余个项目、100余学生完成项目制作；目前已将工程训练中心打造为省级实验教学示范中心、省级众创空间，统筹领导基础实训课程体系建设，牵头指导创新工作部下属10个双创工作室围绕10项国家级大学生学科竞赛项目实施创新教育普及化工程。