“单片机控制装置安装与调试”竞赛试题1文档格式.doc
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做题正式开始，请在黑板上写出开始时间。
做完写出做完时间。
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请相互监督
2010重庆职业院校万州区初赛技能大赛
中职组单片机控制装置安装与调试技能比赛
智能物料搬运控制系统
任
务
书
一、总体要求：
请你在四小时（240分钟）内完成
1．请你仔细阅读并理解智能物料搬运控制系统的控制要求和有关说明，根据你的理解，选择你所需要的控制模块和元器件。
2．在赛场提供的图纸上，画出智能物料搬运控制系统的模块接线图，并在标题栏的“设计”栏填写你的竞赛工位号。
3．根据你画出的模块接线图，连接智能物料搬运控制系统的电路。
4．请你编写智能物料搬运控制系统的控制程序，存放在“E”盘中以工位号命名的文件夹内。
5．请调试你编写的程序，检测和调整有关元器件设置，完成智能物料搬运控制系统的整体调试，使该智能物料搬运控制系统能实现规定的控制要求，并将相关程序“烧入”单片机中。
二、智能物料搬运控制系统描述及有关说明
接供料机构
机架
供料斗
一工位
二工位
三工位
左限位行程开关
右限位行程开关
搬运机构
接料斗
手爪
图1智能物料搬运装置结构示意图
（一）智能物料搬运装置
图1所示是智能物料搬运装置结构示意图，主要包含机架、搬运机构及接供料机构。
其中：
1．机架主要功能是支撑起整个系统。
2．搬运机构主要功能是在系统程序控制下通过相关元器件有效配合完成手爪对物料的抓取、搬运及放料等动作。
3．接供料机构主要功能是使物料能顺利导落，并能感测有无物料。
4．搬运机构主要由行程开关，滚珠丝杆，气动手爪，光纤传感器，导气缸，直流电动机，继电器，单线圈电磁阀，双线圈电磁阀构成。
5．行程开关共有五个，从左到右分别为：
左限位行程开关、三工位限位开关、二工位限位开关、一工位限位开关、右限位行程开关。
左、右限位行程开关用来限制手爪的行程范围，一、二、三工位限位开关用来定位手爪位置，一、二工位限位开关分别与供料斗下方的两个物料检测光电传感器在垂直方向上对应，三工位限位开关与接料斗右端在垂直方向上对应。
6．滚珠丝杆在直流电机的带动下带动手爪的水平运动。
7．双线圈电磁阀控制气动手爪夹紧与放松。
8．光纤传感器感测手爪上是否有物体。
9．单线圈电磁阀控制手爪的上升与下降。
10.直流电机正反转、电磁阀的导通与断开由五个继电器来控制。
（二）操作面板
1.显示
由八位数码管组成，用来实现左右各四位不同功能的显示。
右边四位显示预设抓球总数，并在抓球的过程中，显示当前剩余抓球数，直至“0000”。
左边四位显示暂停提示信息及系统故障报警提示信息，当系统暂停工作时，显示“PPP”；
当系统出现故障时，显示“E”（Err），并以“亮”0.5s，“灭”0.5s的频率闪烁报警。
2．键盘
4×
4行列键盘的第一行从左至右依次设置为“+”键、“－”键和“设置”键，用来设置右边四位数码管的预置抓球总数，每按一次“+”键或“－”键，便实现预置抓球总数加1或减1的操作；
第二行从左至右依次设置为系统工作的“运行”键、“停止”键和“暂停”键。
3．电源控制总开关
用作控制系统电源通断，用钮子开关实现。
钮子开关手柄向上为“打开”，向下为“关断”。
三、系统控制要求
1.初始设置
（1）初始状态设置：
打开电源控制总开关后，数码管显示为“00000000”；
机械手位于一工位正上方且上升到位，手爪处于放松状态。
（2）预置抓球总数：
按下“设置”键，机器手臂回到二工位正上方，上升到位并处于放松状态，右边四位显示“0050，左边四位熄灭”，当按下“设置”键，再每按一次“+”键或“－”键，预置抓球总数便可加1或减1，要求不能超过0050，不能低于0000”。
2．系统运行
按“运行”键启动系统运行，数码管左边四位显示熄灭，同时“＋”键、“－”键和“设置”键按压失效。
运行过程为：
（1）移动手爪在一工位正上方；
（2）当一工位有球时，完成对一工位的抓球；
（3）移动手爪到三工位并放球成功，此时，使数码管右边四位显示当前剩余抓球数，即：
每放一个球，剩余抓球数便减1。
（4）重复上述
（1）—（3）步骤，直到抓完你设置球的个数，剩余抓球数显示为“0000”，系统自动停止运行。
3．系统工作过程中，按“停止”键可立即结束系统运行，八位数码管显示熄灭。
4．系统运行中间，任意时刻按“暂停”键都可暂停系统工作，数码管左边四位显示暂停状态；
当重按“运行”键时，系统能从暂停前状态继续运行。
5．当手爪移动到一工位正上方，系统经3s还检测不到球，或检测到球但经过3s机械手还不能进行抓球动作，则认为系统有故障，此时，数码管左边四位应显示报警提示。
蜂鸣器报警（响750ms，停750ms）。
评分表
工位号：
项
目
满
分
扣分标准
扣
得
短路
通电时短路
调试时短路，扣10分/次；
交卷后短路，扣30分。
－
电路及工艺要求
30
连接电路及工艺
12
线路有交叉，扣1分/处；
导线露铜超过1mm，扣1分/处；
布线零乱，扣2-4分；
布局不合理扣2-5分。
在操作时，违反安全操作，经老师提醒，2分/次。
24V电源地，12V电源地，5V电源地不能共在一起。
违者扣4分。
连接线路是按照中华人民共和国国家标准
5
如不按照中华人民共和国国家标准，请注明你参照的标准；
若没有按照标准则
扣2分/处。
赛场清洁
桌面（电脑桌面和操作台桌面）不整洁扣2分；
地面有垃圾1分/处；
电路连接图
8
线再该连接处没有连接符号，扣1分/处；
线再不该连接处有连接符号，扣1分/处；
线严重不平行，扣1分/处；
模块少一个或模块化的不合格，扣2分/处；
线没有连接好，扣1分/处；
程序及效果
70
初始状态设置
6
没有回到1工位正上方并保持相应状态扣3分；
不是显示8个零扣3分；
预置抓球总数
按下设置键没有回到相应位置，扣3分；
没有显示0050并左边四位熄灭，扣3分；
按“+”
无反应，扣3分；
按“-”无反应，扣3分；
系统运行
10
按下“运行”键，“＋”键、“－”键和“设置”键，还能操作扣5分；
放球成功数码管才能减1，未按要求扣5分；
3、停止键
按“停止”所有动作立刻停止，未按要求，扣5分；
数码管未熄灭，扣5分；
4、暂停，运行
11
任何地方都要能暂停，只要发现不能暂停扣6分，再按下“运行”键，若不能运行扣5分；
5、错误提示
7
不能提示错误，扣5分，蜂鸣器不正确扣2分；
机器手臂运动
机器手臂下降到位才能抓球，未能实现扣4分；
机器手臂上升到位才能左移，未能实现扣4分；
再夹球时突然出现工位上的球不见了，马上上升到位，再进行判断，若未能实现扣3分；
程序规范
3
不规范，1分/处。
-9-
图名
智能物料搬运控制系统模块接线图
设计
日期
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