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1、单片机编程与调试项目试题(附评分标准) 一、项目概述 以 AT89S52单片机为核心,配合控制对象仿真器和XK-DZZH2A型电子及 单片机综合实训台, 设计一个全自动洗衣机控制器, 被控对象为一个虚拟的全自 动洗衣机三维仿真模型。 参赛选手应根据提供的相关资料、题目要求和单片机新 产品的设计开发流程,独立完成控制器的原理图设计、程序编制、PCB 设计、 在实验台上进行搭建电路验证及样机的焊接组装与调试等工作。 二、考试须知: 全部过程分两个阶段进行,第一阶段任务是原理图设计、PCB 设计。第二 阶段任务是根据提供的电路原理图、线路板和配件, 在实验台上搭建电路并编写 实验程序、 编写实验报告
2、, 然后进行样机的焊接组装与编程调试。第一阶段工作 任务完成后,才能进行第二阶段工作,第一阶段规定时间为1.5 小时,可以提前 交卷,交卷后可进行第二阶段考试,到时间没完成者统一收卷, 进行第二阶段考 试。第一阶段选手应提交的内容:原理图文件和PCB 文件,或提供包含原理图 文件和 PCB 文件的设计库文件。第二阶段应提交的内容:在实验台上搭建电路 的实验程序( .C 或.ASM) 、实验报告、实验现场演示、焊接组装好的样机实物、 样机的程序 (.C 或.ASM) 、焊接调试报告和样机的现场演示。选手提交的所有电 子文档放到桌面 选手考号(如 1-1)文件夹里面,现场提交演示的请举手示意。 三
3、、原理图设计 1、原理图设计为修改性设计,根据电路的功能要求、技术指标、器件成本 等因素把提供的原理图补充完整,并设置好元器件的标号、数值、封装等参数。 2、按键、数码管、指示灯的数量按照提供的虚拟全自动洗衣机控制器面板 进行设计。 3、控制器具有在线编程功能。 4、控制器采用计算机USB 电源供电。 5、控制器与虚拟负载接口采用小插孔和排线两种接口方式,控制对象仿真 器的接口定义如下图所示: 控制对象的输入控制信号控制对象的输出反馈信号 6、控制器功能概述: 6.1、通过按键操作,可控制虚拟洗衣机启动停止、进水、出水、洗衣机电 机的正反转运行、甩干运行等操作。 6.2、通过按键操作,洗衣机控
4、制器硬件应具有洗衣程序的LED 指示、数码 管时间显示等。 6.3、控制器应具有蜂鸣器报警功能。 6.4、控制器能读取虚拟负载反馈的开关门和水位信号,并作相应处理。 四、PCB 设计 1、控制器的 PCB 板尺寸为长 宽150mm 80mm,如下图所示。 4固定孔 2 、控制器 PCB板的布局要严格按照提供的控制器面板开孔尺寸设计。 五、在实训台上搭建实验电路并编程调试 1 、根据提供的电路原理图和元器件,在XK-DZZH2A 型电子及单片机综合实训 台上搭建一个数字秒表, 该秒表具有复位按键、 启动/ 暂停按键、 2 位数码管和 1 只蜂鸣器。 2 、编程要求:按下复位键,数码管显示00,按
5、下启动 / 暂停键,数码管按1S 为单位进行正计时显示,再次按下启动暂/ 停键,停止计时,每成功按键一次, 蜂鸣器提示一声。 3 、根据实验过程,填写实验报告。 六、样机焊接组装与编程调试 1、根据提供的原理图、线路板,选择正确的元器件和焊接工具,完成线路板 焊接。 2、样机编程要求: (1)样机复位后,面板无显示,蜂鸣器无报警。 (2)按下电源开关, 所有指示灯(电源指示灯除外) 和数码管闪烁 3 次(闪 烁周期 1 秒) ,然后牛仔指示灯、 9 分钟指示灯、一清指示灯、 1 分钟指示灯常亮, 其余指示灯常灭,数码管显示” AA ” 。 (3)启动暂停 按一下启动键,控制器执行一套固定的洗衣
6、程序,数码管显示“A5” 既虚拟 洗衣机先切换内部显示、开始进水、进水到低水位后,洗衣机正转,数码管按1 秒为单位倒计时,倒计时为” A0” 时,洗衣机反转,数码管显示”B5”并按 1 秒 为单位倒计时,倒计时为” B0” 时,洗衣机放水,放水完毕后,脱水倒计时10S, 倒计时结束,洗衣过程结束。洗衣机切换到外部指示,蜂鸣器报警2S,关闭面板 所有显示。 (4)洗衣机开关门:洗衣机开门时蜂鸣器报警,自动洗衣程序暂停。关门 后继续运行。 3、装配要求:将洗衣机控制器的面板、底板和PCB 板用螺丝和支柱组装起来。 4、连接到控制对象仿真器进行演示。 附评分标准: 评分标准 一、评分说明 除了在实验
7、台上搭建实验电路和项目板与实验台联调这2 个步骤需现场评分外,其余 步骤的操作结果均以电子文档和实物的方式提交。 二、评分标准及分值 根据在规定的时间内,选手完成工作任务的情况,参照信息产业部电子行业无线电调 试高级工的国家职业标准进行评分。电子产品的装配与调试满分为100 分。 (1 到 5 项为现 场评分, 6 到 9 项为电子版文档) 1、搭建验证电路分值:15 分 1.1 没有搭建验证电路扣15 分。 1.2 电源如果接错 , 扣 15 分. 1.3 最小系统如果接错, 扣 10 分. 1.4 外围电路IO 口接错 , 扣 5 分 1.5 驱动电路等如果接错, 扣 5 分. 1.6 搭
8、建的电路功能正确但不整洁, 扣 0.5 2 分。 2、编写单片机程序分值:15 分 2.1 不提供单片机源程序扣15 分。 2.2 提供的单片机源程序功能不正确扣5 9分。 3、元件选择分值:10 分 3.1 没提供剩余元器件的扣10 分。 3.2 能实现功能 , 每错一个元器件扣除1 分, 扣完 10 分为止 . 3.3 如果主要芯片选择错误, 扣除 5 分. 4、电路板焊接分值:15 分 4.1 没提供实物项目板扣15 分。 4.2 项目板存在漏焊、虚焊、短路、PCB 板铜箔损坏及焊点不规范等现象,每处扣除1 分,扣完4 分为止。 5、项目板综合调试分值:10 分 项目板没调试出结果扣5
9、分。 6、原理图设计分值:10 分 6.1 不提供原理图电子文档的扣10 分。 6.2 没有完成或出现出现严重错误扣5 分 6.3 如果选择的元器件错误扣3 分 6.4 连线错误或个别元器件错误, 每处扣 0.5 分 , 扣完 2 分为止 . 6.5 提供的原理图功能正确但不规范扣0.5 2 分。 7、PCB设计分值: 15 分 7.1 不提供 PCB图电子文档的扣15 分。 7.2 如果有尺寸要求, 不正确扣除5 分. 7.3 如有定位孔等严格要求的, 不正确扣除1分 . 7.4 没有完成布线 , 有严重错误的,扣除 6 分. 7.5 主要元器件没有的扣除8 分. 7.6 如果电路简单 ,
10、而采用双面板布局的, 扣除 1 分. 7.7 提供的 PCB图功能正确但不规范的, 扣除 0.5 2 分 8、实验调试报告分值:5 分 8.1 不提供实验调试报告扣5 分。 8.2 内容不完整扣分,缺项扣2 分。 9、焊接调试报告分值:5 分 9.1 、不提供实验调试报告扣5 分。 9.2 、内容不完整扣0.5 2.5 分。 三、违规扣分:选手有下列情形,需从参赛成绩中扣分: 1、违反比赛规定, 提前进行操作的, 由现场评委负责记录, 扣 5-10 分。 2、选手应在规定时间内完成比赛内容。在赛程中,均有评委记录每位参赛选手违规操作, 依据情节扣5-10 分。 3、现场操作过失未造成严重后果的, 由现场评委负责记录, 扣 10 分。 4、发生严重违规操作或作弊,经确认后,由主评委宣布终止该选手的比赛,以0 分计算。 5、在完成工作任务并交卷后,出现电路短路扣30 分。 6、元器件损坏每个扣1 分,如大芯片损坏扣10 分。 7、扣分中应有:完成工作任务后,工具、导线整理不整洁扣5 分,剪切的元件腿、焊点等 不打扫的扣5 分。 四、选手名次排列 按竞赛成绩从高到低排列参赛选手的名次。竞赛成绩相同, 完成工作任务所用时间少的 名次在前。