湖北省职业院校技能大赛样题电子产品设计与制作赛项.docx
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湖北省职业院校技能大赛样题电子产品设计与制作赛项
2014年湖北省职业院校技能大赛电子产品设计与制作竞赛样题
题目：
自动测距、测温仪设计与制作
一、任务
按所附原理图（如图1、图2、图3所示）完成电路设计、安装，制作一台测距、测温仪。
1、根据图2、图3的电路原理图分析电路工作原理，按电子产品设计工艺要求，完成电路的组装与调试（图2、图3的PCB板由组委会提供）。
2、根据功能要求和技术指标，利用由组委会提供的元器件完成“电路设计区”的电路设计，完成“从机”的程序编写（主机程序已固化，不准修改）
3、绘制图2“从机电路”和“电路设计区”的电路原理图和PCB印制电路板图。
4、利用组委会提供的机箱完成简单的结构设计，包括电源接口、导线的布局、电路板放置、开关、按键、液晶屏等机内走线的规划图。
5、按功能要求，进行程序的编写并结合硬件电路整体联调，达到规定的技术指标。
6、编写设计文件、生产工艺文件、产品说明书。
二、功能要求与技术指标
1、功能要求
（1）根据元器件清单表，对照电路原理图（如图2、图3所示）和印刷电路板图，将元器件焊接到印刷电路板上。
（2）用USB线将印刷电路板和PC机相连，并安装驱动程序，即将将附件3中的“从机测试代码.HEX”文件烧写到“从机中”，再将主机串口（COM1）和从机串口（COM2）用杜帮线相连，能实现按键、液晶、D/A、时钟基本功能。
（3）主机的代码不用烧写，从机的代码由参赛选手按照设计要求自行编写，从机与“电路设计区”用串口进行通信，印刷电路板由外电源提供5V工作电压，“电路设计区”的工作电源也由外电源提供。
（4）通过提供的2个按键实现所有功能控制，自主设计区电路开机、关机，以及测距和测温度的功能转换。
（5）能够准确测量距离与温度。
（6）使用主机液晶屏，显示当前工作状态（如：
距离、温度）。
（7）能通断电路设计区的工作电源。
2、技术指标
（1）距离测量0～4m，精度±2%。
（2）温度测量范围0～50℃，精度±2%。
（3）KEY1键控制设计区的工作电源通断；KEY2键切换测量功能（温度和距离）。
（4）其它创新功能
3、其它说明
（1）主机和从机采用串口进行通信。
（2）用杜邦线将主机和从机进行电气连接（将印刷电路板上的COM1和COM2连接）。
（3）PCB板上提供了4个发光二极管接口，可用来进行调试程序使用。
（4）自主电路设计区的传感器处理电路必须自主设计。
（5）创新功能限定在电路设计区内，包括硬件、软件的设计，实现新功能。
硬件设计方面的创新应是在不使用新的专用器件的前提下（只能使用组委会提供的元器件），使电路更简洁，性能提高。
4、PCB设计规则
（1）可采用绘图软件提供的元器件图形符号库和封装库，元器件库里没有的元器件，根据组委会提供的元器件实物或元器件技术手册进行设计。
（2）元器件的布局、布线、线宽和安全距离合理，并按电子线路设计的规则进行设计。
线宽为0.35mm，安全距离为0.3mm。
（3）采用双面板走线，要求手工布线，PCB板的尺寸为：
120mm*65mm。
三、技术文件要求
1、设计文件
包括：
原理说明（电路图、模块说明、电路参数）、程序流程图、元器件清单、程序代码、印刷电路板图等。
2、生产工艺文件（执行《中华人民共各国电子行业标准SJ/T10320-92》），见“工艺文件格式表”。
3、产品说明书
包括：
产品概述、技术参数、面板及操作说明、使用注意事项等。
四、原理图
1、系统总体框图如下图所示：
图1系统总体框图
2、控制板电路原理图，如图2和如图3所示。
图2主机的电路原理图
图3从机的电路原理图
五、测试方法说明
1、按键功能测试。
2、现场距离测试。
3、现场温度测试。
4、测试注意事项：
1）测试前每队有30分钟准备时间
2）测试时出现故障必须在10分钟内恢复，每队只给一次故障排除机会
六、工艺文件格式表（工艺文件由封面、工艺文件目录、PCB焊接流程图、元器件清单、仪器仪表明细表、调试单卡六部分组成，格式如下文所示）
工艺文件
第1册
共1册
共页
文件类别：
专业工艺文件
文件名称：
电子制作竞赛工艺文件
产品名称：
产品图号：
本册内容：
批准：
年月日
工艺文件目录
产品名称
计划生产件数
序号
工艺文件名称
页号
备注
1
封面
2
目录
3
PCB焊接流程
4
元器件清单
5
仪器仪表明细表
6
调试单卡
工艺流程图
产品名称
产品图号
工艺流程图
示例：
PCB焊接流程图
元器件清单
产品名称
产品图号
序号
器件类型
器件参数
数量
备注
仪器仪表明细表
产品名称
产品图号
序号
型号
名称
数量
备注
调试单卡
产品名称
调试项目
请回答如下问题（必要时请画出电路原理图）
1、距离测量电路原理？
2、温度测量电路原理？
3、测距与测温功能选择电路原理？
七、评分标准
项目
功能
分值
得分
原理图设计（10分）
功能选择电路
2
距离测时电路
4
温度测量电路
4
PCB板图设计（10分）
元器件布局合理
2
元器件布线合理
2
符合线宽要求
2
PCB板尺寸符合要求
2
线宽安全距离符合要求
2
电路焊接与调试（35分）
功能
（1）
5
功能
（2）
5
功能（4）
5
功能（5）
12
功能（5）
5
拓展与创新
3
整机装配（10分）
焊接工艺（A、B、C三等）
5、3、1
装配工艺（A、B、C三等）
5、3、1
技术文件（30分）
设计文件
10
工艺文件
10
产品说明书
10
答辩（5分）
回答问题
5
八、附录
附件1：
通信协议
附件2：
芯片参考资料
附件3：
从机自检程序
附件4：
电路原理图及PCB图（PDF格式）
附件5：
功能软件
附件6：
元器件清单
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