一：实习的目的
就业竞争日益激烈，就业形势日益严峻。在这样的背景下，象牙塔内的大学生们由于对社会了解不足，缺乏实际工作能力，在求职过程中便缺乏优势。实习作为大学生们提早接触社会的途径，显得愈发重要。
实习可以培养大学生的实践工作能力。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”大学生的理论知识不错，但真正工作起来，未必就能胜任岗位职责。实习提供给大学生亲身实践的机会，通过不断摸索解决实际的问题，可以提升大家将理论应用于实践的能力。
实习可以帮助大学生完成心理转换。实习为大学生提供了一个更加深入接触社会，了解社会的平台，作为学校环境和社会环境转换的一个过渡，可以帮助学生更好地适应社会，融入社会。让大学生们提前认识到社会的残酷，为即将到来的职业生涯做好准备。
二：实习的时间及安排
第八周周一上午进行智能车电路知识的普及以及实地跑车的直观认识； 周二到周四上午8点30集合坐车参见校外实地参观实习； 周六开始校内实习-单片机学习
三：校外参观实习
实习注意事项： 1.2.3.4.5.6. 早上8：30集合严禁迟到 文明乘车
注意交通安全
听从带队老师以及企业引导人员的安排 参观过程中走绿色通道，不打闹嬉戏 不乱摸设备按钮等
参观企业
1.郑州日产汽车有限公司
郑州日产汽车公司生产民用轿车，多为皮卡与SUV。在整车装配线上，日产运用了半自动的装载工具。
在底盘分装线上机械臂负责把整车底盘运送到传送带上之后有工人们负责固定前后架，安装消音器、组合油管、油箱等零部件。在发动机组装线上，工人在零件集结地将发动机用到的各种零件按照预定位置放在特质的装载小车上，然后由自动巡航运载车在此处将装运车吸附牵引。按照预先设计的信号引导路线向装配线驶去。在前行中如果感应到前方有人或者与前车相距较近，则停下等待行人离去或前车驶离后继续行进。流水线上使用自动运载的设备，当发动机的一个零件完成了组装后，将被机器吊起前往下一个工序完成安装。最后在完成了发动机和变速箱的连接后，如果是四驱车行型的需要再安装分动箱。来自上方运输线路的动力总成由工人们固定到地盘上，之后安装前后传动轴。至此一辆车的整个地盘大致安装完毕。大多数的安装工具都采用气动装置，这样可以有效地保证每一个螺丝上紧所需要的预紧力，保证了统一的标准。在车轮安装完成后，将与来自另一个工序的车壳完成进一步的组装。然后就是玻璃座椅内饰的组装，也都是流水作业完成，大大提升了工作效率。下线前还要对车辆进行最后的检测，技工会对车辆的仪表显示，大灯以及漆面进行最后的检验。之后是进行四轮定位、动平衡检测以及排放检测，在全部技术指标都满足要求后才能够下线。最后进行实际路况的测试，主要是对车辆的加减速，换挡的平顺性进行实际的操作。
实际体验：半个多小时的参观实习，让我对汽车一线的组装流程有了一个深入的了解。上万个零件从零散到最终紧密的组装，要想完成这最后的成品任务，组装中的每一个工序都必须保证近乎完美的操作。一个螺丝的松懈可能都会造成整批车的召回，给企业带来毁灭性的打击。自动化智能化技术的使用，不仅仅是效率上的提升，更深远的具有革命性效果的是“机器造机器”的思维进一步保证了从标准的统一到错误率的极大降低。所以就自动化的程度来讲，郑州日产可能在本地走在前列但是要想谋求更大的市场与利益，除了汽车本身技术的突破外，更多的应当是汽车生产线自动化的进一步推进。可以说这也直接影响了生产汽车质量，更好的对隐形残次零件的检测以及整车的协调组装。
2.河南少林客车股份有限公司
第二天是在河南少林客车公司进行的实地参观实习。少林客车在乡镇客车市场占有一定的份额，还有一些校车的生产。在整车组装车间客车底盘的大多工序在一个地方完成，然后与车壳进一步完成组装。在钣金焊接车间，完成从汽车前后保险杠到车底地板的焊接。车门部分结构采用电火花自动切割设备，金属板材预先放置在工作台上，然后由四自由度机械臂执行内部程序，完成复杂的切割。在车间还有进行混合动力以及电动车的研制。
实际体验：
今天的实习相较郑州日产明显感觉到自动化的程度大大降低。企业自身的技术运用极少，大多从事的是钣金外观的工作，利润可想而知。虽然也想要赶上新能源汽车的浪潮，但是似乎也并没有视为企业的生存之路，无非是顺着潮流前进。我想这也是相较宇通客车，他们举步维艰的原因所在。 3.郑州跃博汽车电器有限公司
郑州跃博汽车电器公司，主要研发、生产以及销售汽车电子、车联网、物联网等，与多家车企合作进行产品的开发。在模具车间，有模具的生产设计与产品的浇筑。技工使用UG、Solidworks等三维辅助软件进行产品的三维设计，多是各个车企的开关、钥匙外壳、电路插件等的制作。在电路板制作车间，购进了一整套较为先进的制造流水线设备。从产品的电路设计，到电路板的生产印刷再到电子元器件的焊接，自动设备承担了绝大多数的工作。电路设备含有很多精密电路以及元器件，需要绝对的防尘防静电工人需要穿着统一的服装。工人主要进行电路的检查，走线以及焊盘过孔的设计有无短路等现象。制作完成的电路板紧接着在下一道工序完成插件的放置与焊接。电子元器件被机器自动的抓取并放到预定的电路板上完成焊接，经过层层工序，初步完成过后还需要进一步检查，有问题的被挑出进行检查，以保证产品的质量。 实际体验：
分工产生效能，合作产生利益。最核心的产品技术区由于牵扯内部技术，外人免进。可见，最重要的还是自身技术，这是企业的发展深层动力，也是一切的来源。
五：校内实习
5.1：智能车
5.1.1 总述
全国大学生“恩智浦”杯智能车竞赛是由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办，恩智浦半导体公司为协办的一项以智能车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高为获胜者。其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。
5.1.2整车电路
采用模块化思想，对整车电路各个部分模块化，以方便运用以及减少设计周期，避免各部分电路间串扰。
该智能车以Freescal的MC9S12XS128 MCU为核心控制单元，使用电感线圈作为主传感器、编码器为测速传感器，设计信号采集以及放大电路模块对采集信号处理，结合电机驱动模块为智能车提供动力。配备一块2000mAh 7.2V电池为整车供能。为方便调试，预留蓝牙、OLED等接口。如图1
图1.整体电路模块图
1.单片机供电电路设计
一般低功耗，小电流，但需要稳定电压维持平衡工作，独立供电，避免并联其他负载导致单片机供电不稳。为保证工作的稳定性，使用线性稳压元件TPS7350，电路如图2所示：
图2.单片机供电电路原理图 2.舵机、传感器、编码器以及外部接口供电电路设计
该部分可使用LM2940为各模块供电。电路如图3所示：
图3.LM2940电路原理图
3.驱动方案设计选择、及原理分析 电机的供电较特殊，在智能车运动过程中，电机的速度根据传感器的反馈时时调整。想实现电机调速，依靠玩具车拿那样使用恒定电压
供电无法办到。与舵机工作原理类似，电机也使用脉宽调制（PWM）实现。然而PWM信号电流非常小，无法驱动电机转动，那么就需要一个专门放大模块，放大单片机信号实现对电机驱动。PWM占空比决定电机转速
在竞赛中，智能车速度是取得好的成绩的重要条件，电机是模型车的动力源，由此电机驱动模块的重要性也就不言而喻。直流驱动电机控制直流电机的转速方向和转动速度。
集成驱动芯片在过流 短路 过温和欠压时，芯片自动关闭输入。为了防止车模在运行过程中以为保护芯片保护而停止工作，在设计时要考虑过流保护 散热等情况并采取措施。而B车模电机功率比较大，正常工作电流要大于1A你在瞬间启动与堵转情况下，电流能达到2A甚至更高，很容易造成驱动芯片发热；若散热不好，会影响芯片正常工作，进而影响车模运行。所我们采用半桥驱动芯片IR2104驱动4个LR7843型N沟道MOSFET H桥来驱动电机。MOS：IR2104驱动芯片，MOS管选用LR7843（自身内阻小，最大电流100A以上），升压电路用MC3406搭建，隔离芯片74LVC245 H桥驱动从电路整体原理图（电机和4个N沟道MOSFET）外型上看类似字母H。在给两路PWM情况下（例如PWM1=0V,PWM2=5V）,Q1,Q4导通，Q2,Q3截止，当给相反PWM时，Q2,Q3导通，Q1,Q4截止。但是，在控制四个N沟道MOSFET时，同一桥臂的Q1和Q2，Q3和Q4布恩那个同时导通，否则将造成电源直接短路；在两次状态转换过程中可能出现瞬时短路现象，需要在转换时插入“死区”。在此，采用一片栅极驱动芯片IR2104来驱动同一桥臂上下两个NMOS管。IR2104内部集成升压电路，一个自举二极管和一个自举电容便可以完成自举升压。IR2104内部设置死区时间，存在于在每次状态转换时，可以保证同一桥臂上、下两管的状态相反。
NMOS管是电压驱动型器件，栅极电压高于源极电压即可实现NMOS的饱和导通。电压通断MOS管时，电压应大于10V，而且导通时必须工作在饱和导通状态。IR2104的工作电压位10-20V采用B0512S隔离电源升压模块来供电，IR2104输出电压达到15V左右，可以驱动NMOS。NMOS管栅源极之间时容性结构，栅极回路存在寄生电感，合适的栅极电阻可以迅速衰减栅极回路在驱动芯片驱动脉冲的激励下要产生很强的震荡。LR7843型NMOSFET，VDSS=30V,RDS(OR)=3.3mV,ID=161A.电路见附录1.智能车通过前瞻的电感线圈感应出赛道路况信号，将该微弱信号经过检波放大电路处理后得到稳定的直流信号输入单片机，单片机对该数字信号进行D/A转换后结合算法对路况进行判断，然后发出指令（加减速、转弯、直行）再进行A/D转换后传递给电机与舵机。电机与舵机的反馈信号，形成闭环控制。
5.1.3 PCB设计
1.软件
Altium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统，主要运行在Windows操作系统。这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。
电路设计自动化 EDA（Electronic Design Automation）指的就是将电路设计中各种工作交由计算机来协助完成。如电路原理图（Schematic）的绘制、印刷电路板（PCB）文件的制作、执行电路仿真（Simulation）等设计工作。随着电子科技的蓬勃发展，新型元器件层出不穷，电子线路变得越来越复杂，电路的设计工作已经无法单纯依靠手工来完成，电子线路计算机辅助设计已经成为必然趋势，越来越多的设计人员使用快捷、高效的CAD设计软件来进行辅助电路原理图、印制电路板图的设计，打印各种报表。
Altium Designer 除了全面继承包括Protel 99SE、Protel DXP在内的先前一系列版本的功能和优点外，还增加了许多改进和很多高端功能。该平台拓宽了板级设计的传统界面，全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能，从而允许工程设计人员能将系统设计中的FPGA与PCB设计及嵌入式设计集成在一起。 由于Altium Designer 在继承先前Protel软件功能的基础上，综合了FPGA设计和嵌入式系统软件设计功能，Altium Designer 对计算机的系统需求比先前的版本要高一些。
2.PCB设计考虑因素
电路设计对智能车的运行稳定性起着至关重要的作用。由于电路中信号的复杂性，存在相互间的干扰以及线路电流承载能力，阻抗以及元器件散热等情况，这就要求在设计电路板时，应当充分考虑到这些问题。
一、基本设计原则（包括PCB布线和PCB总体设计）： （1）加大导线间的距离可以达到抑制干扰和串扰的问题。
（2）布线应使走线尽可能的短，采用双面布线时，应使两面走线垂直交叉。 （3）对于容易受干扰的信号线，不应与易产生干扰的线路平行铺设。 （4）地线和电源输出线应尽可能采用较宽的线。
（5）带有高电位的元器件之间要有一定的距离，以免元器件放电发生意外短路。 （6）各个功能回路的元器件应按原理图的信号流向布局。
（7）对于比较笨重的元器件和工作时易发热的元器件，在布局是应考虑固定支架和需要接地的焊盘。
二、电源与地线抗干扰布线应注意：
（1）地线的宽度应在通过PCB允许电流的三倍以上，如果允许，最好大于2~3mm。同时应布成网状，减小阻抗。 （2）接地线应构成闭环回路。
（3）最好将每个功能电路的元器件集中一点接地。
（4）对于耗电较多的元器件，应在其旁边的电源与地线之间并联去耦电容。 （5）电源线、地线和数据信号线传递方向应一致。 （6）数字地和模拟地要分开，并且分别于电源相连
三、PCB地线设计要点：
（1）设计电路板时，宜将模拟、数字两种电路分开。 （2）数字电路和模拟电路共地处理。 （3）将接地线构成闭环回路。 （4）尽量加粗地线。
（5）通常将大器件组合在一起进行连接。大功率器件需加散热器，散热器必须接地。 （4）各元器件散热设计也是关系到设备安全运行的重要措施。
5.2 单片机实践
背景：
单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器、GPS导航系统、abs防抱死系统、制动系统、胎压检测等。
校内实践第二部分为单片机烧写实验，使用freescal公司的MC9S12XF512型开发板为实验平台。实验项目是点亮LED等，蜂鸣器蜂鸣等。通过简单直观的实验的手段，让同学们亲身体验，起到引导作用。
运用配套的codewarry编译环境，因课时有限，本次实习以看为主。所以不可能详细讲解，顾采用更加便捷的PE模式进行代码的编写，简单几行代码便可达到实验目的。CPU电路原理图见附录2，
单片机正常工作，还需要外部晶振为其提供时钟，如同提供一个计时器，让单片机有时间概念，在设定的时间内完成各项工作，以及根据各个任务的缓急中断正在进行的工作。电路如图4所示：
图4.晶振电路原理图
LED亮灯实验：
首先，根据电路知道，LED被点亮的条件是两端存在导通压差，一般略高于2V，且为正向导通，此处选用PD0口。由电路知D0正端为5V电压，根据导通逻辑，当PD0口输出低电压时，灯被点亮。且在设置中断定时器后，可以控制LED灯的闪烁。如图5：
图5.LED电路连接图
蜂鸣器演示AD转换与PWM原理： 为直观地感受AD转换的工作过程，通过转动电位计改变电阻值大小，经过CPU采集后进行AD转换，使得输出电压变化，从而控制蜂鸣器的鸣声大小。电路用三极管的开关导通性给蜂鸣器供电。原理图如图6所示：
图6.蜂鸣器链接原理图
6.总结：
本次实习让本来就有志于从事汽车电子方面工作的我有了进一步认识。未来汽车行业更多的创新肯定是发生在电子领域。这包含最大的是车用物联网以及汽车AI的研发，智能车辆是必然的趋势。在参观郑州日产中，生产线上部分运用了自动化的设备，但就其深入度还有很大进步空间。如在发动机装配线上，基本所有的安装还都是靠人工进行，所谓的自动化不过是流水线的移动。而导航运输车也仅仅是在地上铺设一定的信号路径，让车子检测并运行。跟我在学校做的智能车最大的差别不过是吨位上，以及实用化，远非智能化。现在大多数的企业不过是顶着AI的啜头，实际不过是给自己的工厂或者企业加了几个开关罢了。但是很多国外的汽车装配线智能化已经相当成熟了，如特斯拉生产装配线，诺大的工厂几乎看不到几个人。但是他们的工作从材料到成品全部靠智能化的流水线完成。就连发动机的制造、组装到汽车内饰的安装也都很少用到人。而跃博汽车电器的电路板生产倒是智能化更加多了一些，其中的元器件自动焊接智能化程度较高。 当自动驾驶取代了最后一个司机就像是司机取代了最后一个马车夫那样的情景，这种跨时代的变革让人不免感慨历史的重现。这不仅仅是操作方式上的变革，更多的是其安全性和伦理道德上的转变。我相信 比较成熟的自动驾驶技术完全可以优于人类司机，就算犯错，他也会以指数级的速度快速成长起来。不会疲倦，不酗酒，没有一时的冲动，是它的优点。当所有的汽车都通过物联网进行连接后，车辆之间便可以进行相互通信，各自的运行路线以及行驶目的地全部共享，那么这种信息的对称性是人类无法做到的。车祸的很大一部分原因就在于行车中与周围的车只能够通过指示灯以及鸣笛示意，这就极大的增加了车祸的发生概率。驾驶员得以从劳累的驾驶中解放出来，可以做别的工作。自然，司机这个职业也会从人类的历史中消失，但是相信也会有别的职业被创造出来。
所以汽车电子行业可能在今后的汽车行业中相当红火。与未来的发展趋势相挂钩，站在时代的浪潮下，个人更加容易实现自身价值。
附录1
附录2
