第1篇基礎篇
第1章緒論
1.1開展學科競賽的意義
1.2國內機電一體化類學科競賽開展情況
1.3本書主要內容及特點

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篇機械結構篇
第3章機械設計總論
3.1基本概念
3.2機器(機械)的組成
3.3設計要求
3.4設計方法
3.5機械零件的設計準則
3.6設計中的標準化
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構
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步進電動機的驅動控制

第5章常用機構
5.1常用固定連接機構
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
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
5.3.1帶傳動機構
5.3.2鏈傳動機構
5.3.3齒輪傳動機構
5.3.4蝸輪蝸桿傳動機構

第3篇控制系統(tǒng)與傳感器技術篇
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芯片結構
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硬件調試
6.2.7STM32固件庫介紹
6.3STM32基礎案例
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直流伺服電動機驅動控制
6.3.5步進電動機驅動控制

第7章傳感器技術
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)綜合應用案例
8.1基于壓力傳感器的電子秤設計
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項目硬件電路設計
8.1.6項目軟件設計
8.1.7系統(tǒng)整體調試
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
8.2.4系統(tǒng)總體硬件電路
8.2.5系統(tǒng)軟件設計
8.2.6系統(tǒng)調試
8.3基于STM32的PID控制平衡小車設計
8.3.1項目需求
8.3.2總設計方案
8.3.3系統(tǒng)硬件電路設計
8.3.4系統(tǒng)軟件設計
8.3.5參數(shù)調試和功能測試
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設計背景
9.1.2設計意義
9.2項目結構設計
9.2.1設計要求
9.2.2總體結構
9.2.3機構原理
9.2.4機構設計
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

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設計背景
10.1.2設計方案
10.1.3設計意義
10.2項目結構設計
10.2.1設計要求
10.2.2總體結構
10.2.3機構原理
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)硬件電路設計
10.4四旋翼飛行器自主探測跟蹤系統(tǒng)軟件設計
10.4.1系統(tǒng)總體設計
10.4.2IMU解算任務設計
10.4.3飛行器探測跟蹤原理
10.5總結

第11章智能物流碼垛小車
11.1項目說明
11.1.1設計背景
11.1.2設計意義
11.2項目結構設計
11.2.1設計思路
11.2.2設計關鍵
11.2.3總體結構
11.2.4機構原理
11.2.5機構設計
11.2.6作品設計小結
11.3動力及控制系統(tǒng)
11.3.1總電路結構
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

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

第13章自動削皮機設計
13.1項目說明
13.1.1設計背景
13.1.2市場可行性調查
13.1.3設計意義
13.2作品結構設計
13.2.1設計要求
13.2.2總體結構設計
13.2.3作品配件設計
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

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設計背景
14.1.2設計意義
14.2項目結構設計
14.2.1汽車承載及車輪原地回轉部件
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計
14.3.2水循環(huán)及控制機構
14.4總結

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