单片机控制装置安装与调试技能竞赛样题.docx
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单片机控制装置安装与调试技能竞赛样题
一、赛场提供的设备和器材
（1）YL-236型单片机控制功能实训考核装置
（2）计算机
（3）keiluVision3forC51单片机仿真开发软件
（4）STC-ISP程序烧录软件
（5）STC编程器
（6）STC89C52单片机芯片
（7）连接导线若干
二、选手自备的设备和器材
a、答题工具：
钢笔、圆珠笔、碳素笔、绘图铅笔、三角尺、绘图模板。
b、检测调试工具：
万用表。
三、竞赛项目说明
参赛选手首先对照上述清单核对设备和器材，凡未在上述清单中列出的工具、器材不准在竞赛过程中使用，若有疑问请及时和现场裁判员沟通。
参赛选手在竞赛规定时间内，根据竞赛试题的要求，应独立完成以下考核内容：
1.配线图设计：
根据竞赛题目要求和竞赛设备，选择所需的功能模块，设计、搭建实验电路，并绘制模块配线图；
2.程序设计：
根据题目要求实现的功能，针对大赛所提供的单片机芯片设计并编写控制源程序。
利用单片机仿真软件开发进行仿真调试及功能验证。
调试无误后，编译生成单片机目标代码文件，并在计算机上保存以上生成的文件。
编程语言可以用C语言和汇编语言。
注：
文件保存格式为：
单片机源程序（考号.ASM或考号.C格式）、单片机目标代码（考号.BIN或考号.HEX）。
3.烧写芯片
利用单片机芯片烧写或下载软件及相关设备，将编译调试好的目标代码下载写入到大赛所提供的单片机芯片中。
4.单片机应用系统调试
烧写完成后，将烧写好的芯片插入搭建好的电路中进行通电调试；检验电路和程序的工作状况；最后书写设计说明。
5.应保留和提交的电子文档及实物
a、设计配线图（用绘图铅笔绘制在卷面上）。
b、设计报告（用钢笔或圆珠笔填写在卷面）。
c、单片机源程序（考号.ASM或考号.C格式保存在计算机指定文件夹中）
d、单片机目标代码（考号.BIN或考号.HEX格式保存在计算机指定文件夹中）
e、验证电路（保留在现场）。
四、评分标准及分值
1、模块连接配线图设计分值：
10分
无设计配线图的扣10分。
配线图设计出现原则性错误的扣8分。
配线图设计功能于题目不符或功能不全的扣2~6分。
配线图标注错误、标注不全或不规范的扣1~3分
2、设计说明分值：
10分
简述设计方案5分
程序流程图5分
3、搭接调试验证电路分值：
10分
没有搭接调试验证电路的扣10分
搭接电路不正确或不完整的扣2~6分
搭接电路不规范的扣1~5分
4、安全操作：
10分
竞赛过程中严重违反安全操作规范造成安全事故的取消竞赛资格
违反安全操作规范造成设备或元器件损坏的扣10分
接线、安装芯片、加电调试过程中操作动作不规范的扣1~5分
工具、器材摆放不规范，工作台面凌乱的扣1~5分
5、功能实现分值：
60分
功能实现分值按选手在竞赛硬件平台上最终实现的竞赛题目所要求的功能数量评分，各功能分值参见竞赛题目。
6、选手竞赛名次排序原则：
1）按选手最终成绩排序，得分高者名次靠前
2）选手成绩相同时，按生成的目标代码大小排序，目标代码小者名次靠前
3）选手生成的目标代码大小相同时，按完成时间排序，用时少者名次靠前
评分表：
项目
配线图设计
设计说明
搭接电路
安全操作
功能实现
总分
得分
五、竞赛试题
选手应仔细阅读试题，理解题目要求，在规定时间内完成试题中要求选手应完成的工作任务。
选手在完成工作任务过程中，不得擅自使用大赛规定的设备和器材以外的其它任何设备和器材；若有违反，现场裁判员有权取消选手竞赛资格。
6.题目：
模拟洗衣机控制系统
（一）YL-236实训台使用说明
1.使用交、直流电机模块中直流电机模拟洗衣机波轮电机，实现波轮正反转。
2.使用指令模块中按键开关模拟洗衣机控制按钮，按键功能如下：
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
程序选择
洗涤时间
漂洗次数
脱水时间
运行/暂停
强制复位
+
-
+
-
3.使用显示模块LED指示灯模拟洗衣机工作状态指示灯，指示灯功能如下：
LED1
LED2
LED3
LED4
LED5
LED6
LED7
LED8
洗衣程序选择指示
洗衣机运行状态指示
标准洗
快洗
自编程
进水
排水
洗涤
漂洗
脱水
4.使用主机模块中蜂鸣器模拟洗衣机工作结束报警器。
5.使用显示模块中液晶显示模拟洗衣机工作计时显示器。
6.其他模块选手可根据需要自由选择。
（二）实现功能说明（50分）
1.洗衣机基本执行动作共5种，说明如下：
1）进水：
执行进水动作时，进水指示灯点亮，电机不动作，进水时间固定为5秒；执行完毕指示灯熄灭。
2）排水：
执行排水动作时，排水指示灯点亮，电机不动作，排水时间固定为5秒；执行完毕指示灯熄灭。
3）洗涤：
执行洗涤动作时，洗涤指示灯点亮，电机按照“正转5秒→停3秒→反转5秒→停3秒”循环工作，洗涤执行时间由洗衣程序决定；执行完毕指示灯熄灭。
4）漂洗：
执行漂洗动作时，漂洗指示灯点亮，电机按照“正转5秒→停3秒→反转5秒→停3秒”顺序运行为漂洗1次，执行完毕指示灯熄灭；漂洗执行次数由洗衣程序决定，多次漂洗时在相邻的两次漂洗动作之间需插入“排水→脱水3秒→进水”动作。
5）脱水：
执行脱水动作时，排水和脱水指示灯点亮，电机正转，脱水执行时间由洗衣程序决定；执行完毕排水和脱水指示灯熄灭。
2．洗衣程序包括2个固定程序和1个自编程程序，用K1键进行循环切换选择：
1）标准洗：
“标准洗”程序为开机或复位后默认选中程序。
选择该程序时，标准洗指示灯点亮，预设执行动作顺序为“进水→洗涤2分钟→排水→脱水3秒→进水→漂洗2次→排水→脱水5秒→报警3秒→程序执行结束复位”。
2）快洗：
选择该程序时，快洗指示灯点亮，预设执行动作顺序为“进水→洗涤1分钟→排水→脱水3秒→进水→漂洗1次→排水→脱水5秒→报警3秒→程序执行结束复位”。
3）自编程：
选择该程序时，自编程指示灯点亮，预设执行动作与快洗相同，但可使用K2~K6按键修改洗涤时间、漂洗次数、脱水时间；洗涤时间修改范围0~5分钟，增减梯度单位为30秒；漂洗次数修改范围0~3次，循环递增；脱水时间修改范围0~10秒，增减梯度单位为1秒。
3.按键功能
1）K1：
程序选择键
按K1键可循环选择“标准洗、快洗、自编程”洗衣程序；选择“标准洗”和“快洗”洗衣程序时K2~K6按键不可用；选择“自编程”洗衣程序时，可使用K2~K6按键自定义洗衣程序。
2）K2~K6：
编程键
当选择“自编程”洗衣程序时可用。
K2、K3增减洗涤时间，每按1次增/减30秒；K4循环递增选择漂洗次数；K5、K6增减脱水时间，每按1次增/减1秒。
3）K7：
洗衣程序运行/暂停切换键
选择好洗衣程序后，第一次铵K7键启动执行洗衣程序，之后每按一次，程序在运行和暂停之间相互切换，直到洗衣程序执行结束。
4）K8：
强制复位键
任何时候按K8键，系统停止任何程序执行，复位到初始状态。
4.显示功能
在洗衣程序选择时，显示洗涤时间、漂洗次数、脱水时间和预计程序执行总时间。
在洗衣程序执行时，倒计时预计程序执行剩余时间。
（三）系统控制要求（10分）
1.开机初始化
系统开机进入初始洗衣程序选择状态。
该状态默认选择“标准洗”程序，标准洗指示灯点亮，其余指示灯熄灭，电机停转，显示屏显示2:
002053:
16（洗涤时间2分钟、漂洗次数2次、脱水时间5秒、预计程序执行总时间3分16秒）。
此时可选择或自编程洗衣程序，指示灯、显示屏做相应变化。
2．运行/暂停洗衣程序
选择好洗衣程序后，按K7键，系统进入洗衣程序执行状态，状态指示灯和电机按照洗衣程序动作，显示屏开始以秒为单位倒计时。
在洗衣程序执行状态按K7键，系统进入程序执行暂停状态，程序执行暂停，状态指示灯保持，电机停转，显示屏倒计时暂停。
此时再按K7键，程序继续执行。
3.强制复位
任何时候按K8键，系统停止任何程序执行，系统复位到初始洗衣程序选择状态。
说明：
单片机的工作时钟频率为11.0592MHz。
字模提取软件、竞赛设备、器件说明文档在计算机的“D:
\单片机竞赛设备说明文档\”目录下。
7.选手应完成的工作任务
一、配线图设计
选手根据大赛提供的YL-236实训台、程序烧录器和单片机芯片，按照题目要求实现的功能，选择所需的模块，设计模块配线图；并搭接电路。
要求标注清晰规范，线路整洁规范，布局合理美观。
配线图：
二、程序设计
选手根据题目要求实现的功能，利用大赛提供的单片机仿真开发软件keiluVision3forC51对单片机进行仿真编程；调试无误后将原代码编译生成为单片机目标代码文件；编程语言可选择C或汇编语言。
文件操作说明：
选手首先在计算机“D:
\”下以选手“考号”为文件夹名建立考生文件夹，形如：
D:
\选手考号\；选手在编程过程中所生成的所有文件都应保存在该文件夹下，以备裁判审阅；保存在其它位置的文件均视为无效。
选手需保存的文件：
①单片机源程序，以“选手考号.C”或“选手考号.ASM”格式保存在考生文件夹中；②单片机目标代码，以“选手考号.HEX”或“选手考号.BIN”的格式保存在考生文件夹中。
三、烧写芯片
赛场仅提供STC89C52单片机芯片供选手选择使用，STC89C52芯片配合STC-ISP下载软件，计算机通过USB接口连接STC烧录器，将目标代码下载到芯片中。
四、单片机应用系统调试
选手完成以上项目后，将芯片插入电路进行通电调试，验证功能。
填写设计说明，简要说明电路和程序的工作原理，及控制说明。
设计说明
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