《单片机控制装置与调试任务一2012年单片机全国大赛试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机控制装置与调试任务一2012年单片机全国大赛试题（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、任务一 2012年单片机全国大赛试题 地铁自动售票模拟装置,一、工作任务及要求,请你在四小时（240 分钟）内，使用亚龙 YL-236 型单片机应用实训考核装 置制作完成地铁自动售票模拟装置，具体要求如下： 1在附录一和附录二答题纸的“工位号”位置后面填写你的竞赛工位号。 2根据地铁自动售票系统的相关说明和工作要求，根据你的理解选择需要 的控制模块和元器件。 3根据赛场提供的调试记录（附录一）的要求，分析地铁自动售票系统的工作过程，并记录相关分析调试结果。 4根据工作任务及要求，合理确定各模块的摆放位置，按照相关工艺规范连接地铁自动售票系统模拟装置的硬件电路并使用尼龙扎带进行导线的绑扎和固定。
2、 5根据工作任务及其要求，编写地铁自动售票系统模拟装置的控制程序，存放在“D”盘以工位号命名的文件夹内。 6请先检测和调整机械手装置，然后调试你编写的程序，完成地铁自动售票系统模拟装置的整体调试，使地铁自动售票系统模拟装置能实现规定的工作要求，最后将编译通过的程序“烧入”单片机中。 7比赛结束前，清理工位上的相关工具、辅材并关闭电源。,二、地铁自动售票系统的相关说明 （一）地铁自动售票系统的组成与功能简述,图 1 地铁线路图,某地铁运行线是一条环形路线，共有9个站点，地铁列车可顺时针方向、逆时针两个方向运行到达各个站点，设：顺时针方向运行用“F”表示，逆时针方 向运行用“R”表示。地铁自动售票
3、系统模拟装置控制的地铁线线路图如图 1 所 示，图中位于站点名下方的数字是代表各站点名的序号,购票程序为：乘客首先选择到达站和买票数量，然后系统自动优选并提示乘车方向，显示车票信息。,图 2 地铁自动售票系统结构示意图,（二）地铁自动售票系统模拟装置的组成模块及相关说明,1数码管显示：使用 8 位数码管显示器显示已付金额和找零金额，其各位 的显示内容与显示位置对应关系如表 1 所示。,2液晶显示：使用 12864 液晶模块显示地铁运行站图，购买车票的起点 站、到达站、单价、总金额、购买数量等信息。 3功能指示灯：使用显示模块中的从左至右 2 个 LED 指示灯分别作为电源 指示灯和出票指示灯。
4、 4功能按键：使用指令模块中的 SB1、SB3 和 SB5 三个独立按键从左至右分 别设为“加票”键、 选择”键、确认”键、,5快选旋钮：使用步进电机模块中的电机轴上转轮模拟快选旋钮，步进电 机模块上的游标指针指向标尺刻度的19 分别与代表选中的19个站点名序号相对应,6余额找零：使用接近开关（金属传感器）模拟一元硬币找零检测器。,7自动备票机构：使用 YL-G001 型智能物料搬运装置模拟售票机自动备票 机构，其结构示意图如图 3 所示。,图 3 自动选票机构示意图,8出票机构：使用直流电机模块模拟出票机构，用于控制出票的数量及输 出车票。,三、地铁自动售票系统模拟装置的制作要求,（一）系统
5、初始化,1电源指示灯亮，出票指示灯熄灭。,2数码管各位实时显示内容如图 4 所示。,3液晶显示器的初始显示界面如图 5 所示。,4机械手初始化操作。使用前请调整机械手的功能，排除机械手故障（共三个），使其能正常工作。调整和排除故障时请在工作记录单上按要求做好调整工作记录，如果不能排除相应的故障，为不影响后续任务，请填写请求技术支持 报告单，并举手示意，经裁判同意后，由技术人员排除故障。在机械手正常工作的前提下，系统控制机械手复位至工位二正上方，手爪处于放松状态。,机械手初始化完成后，系统通过串口以2 秒为周期向上位机（各工位的计算 机）发送“请输入起始站编号!rn”询问本售票机所在站点的序号（
6、注：各站 均可作为起始站，其中“rn”为串行通讯中的转义字符回车换行）。上位机使 用“超级终端”接收显示单片机发送的信息，并能人工发送当前所在站点序号的信息给单片机（站点序号如图1 所示，例如，售票机在菜市场站，则需发送 ASCII码“4”给单片机)，单片机收到当前站点序号后，系统进入欢迎使用显示界面如 图 6 所示。在欢迎使用显示界面右下角“”处显示当前站点名。【注意】:站点名为 1212 字体。,（二）系统运行要求,1到达站选择,2. 显示车票信息,3. 输入购买数量,4. 乘客支付购票金额,5. 售票机备票,6. 出票,7. 余额找零,8. 站内工作人员 查询功能,附录一： 调 试 记
7、录,1.相关数据处理,图 13 到达站选择界面,在图 13 到达站选择界面中，中央方框用来模拟环形地铁轨道。方框外的各个小 点模拟各自对应站点。根据 12864 液晶屏的硬件设计，设液晶屏左上角点坐标为 （0,0），液晶屏右下角点坐标为（127,63）五爱街站的坐标为（38,14），火车站的坐 标为（86,46），北禅站坐标点在五爱街与渔夫岛坐标点的中间，汽车站坐标点在火车 站与渔夫岛站坐标点中间，前门站在解放路与火车站坐标点中间。请在图 14 中参照 已知的其他各站坐标点，计算并在括号内填写其他各站点的坐标。,图 14 液晶屏显示界面坐标计算示意图,2.各地铁站点选择电压测量与计算,假设火车
8、站电压为 X 伏，电源电压值为 Y 伏，请写出 ADC0809 实测后的输出数值Z（0255）与 X,Y 的关系式_。,3.补充完善机械手智能识别各色球位置的工作流程图,图 15 机械手智能识别各色球位置工作流程图,4. 根据任务书的要求，正确选择所需要的模块，在附录二的图纸上画出块接线,任务二 真题剖析,一 模块解析,所需的主要模块,外围接线图,图1 地铁自动售票模拟装置接线图,二 程序解析,#define _12_C_ #include “at89x52.h“/包含at89x52.h头文件,说明了该芯片中所拥有的特殊功能寄存器和可寻地址标志位 #include /包含对内联函数(包括数据循
9、环移位、空操作、浮点数测试等)进行原型说明. #include “12.h“ /防止异常调用同一文件名 #define uint unsigned int /无符号整型变量的宏定义 #define uchar unsigned char/无符号字符变量类型的宏定义 #define out0 P0 /12864液晶/数码管/AD转换/8255 数据端口 #define bai 2 /白球标识 #define huang 3 /黄球标识 #define hei 4 /黑球标识 #include /字模数据头文件 /*12864液晶端口定义，为了显示地铁运行的各种状态 */ sbit CS2=P10
10、; /右半屏选择,高电平有效 sbit CS1=P11; /左半屏选择,高电平有效 sbit EN=P12; /使能端,高电平为读操作;下降沿为写有效 sbit R_W=P13; /12864液晶、ADC0809、8255和数码管共用端口(锁存脉冲信号) sbit RS=P14; /指令/数据选择;高电平为读数据,低电平写指令 /*数码管定义，为了显示已付金额和找零金额等信息 */ sbit LED_CS1=P15; /数码管段选 sbit LED_CS2=P16; /数码管位选 /*ADC0809定义，为了把步进电机模拟的站台步数转换为电压信号，以供主机识别判断*/ sbit CS_0809
11、=P17; /AD0809 定义 /*8255控制状态定义，为了控制机械手买票张数、键盘和找零钱传感器*/ sbit A0=P11; /端口和锁存器选择 sbit A1=P10; sbit CS_8255=P20; /片选;低电平有效 其余见书上,任务总结 地铁自动售票模拟装置系统（本项目）采用了物料搬运模块、步进电机模块、 A/D转换模块、12864液晶模块、按键指令模块、主机模块、继电器、传感器配置 模块、交直流电机模块、扩展8255等模块，通过题目要求，合理布局组合起来， 再加上C语言的源程序，并注释的非常清楚，且该程序在YL-236设备上调试通过， 完成了试题中的所有任务要求。本任务通过对2012年真题的解析，让学生掌握了 模块的综合应用方面的知识。,
