单片机控制装置安装与调试试题.docx
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单片机控制装置安装与调试试题
用水流量计费控制器
一、请你在4小时内，按要求完成下列工作任务
1、请你仔细阅读并理解水流量计费器的工作要求和有关说明，根据你的理解，在亚龙YL-236单片机控制功能实训考核装置的有关模块上选择你所需要的元器件。
2、在赛场提供的图纸上，画出水流量计费器的模块接线图，并在标题栏的设计栏填写你的工位号。
3、根据你所画的电气原理图，在亚龙YL-236单片机控制功能实训考核装置上连接水流量计费器的电路。
4、请你编写水流量计费器的控制程序，并程序存放在“D”盘以工位号命名的文件夹。
5、请调试你编写的程序，检测和调整有关元器件的设置，完成水流量计费器的整体调试，使该水流量计费器能实现规定的工作要求。
并将相关程序“烧入”单片机中。
二、水流量计费器简介
在日常生活中，有许多公共场所需要共用水源，如学校宿舍、公司宿舍、公用澡堂等地点，这就需要一种按水流量计费的系统，通过系统来依照不同的人使用不同的水量来进行计费并缴费。
图1所示是用水流量计费控制器示意图。
图1用水流量计费控制示意图
图2所示是水流控制示意图，系统由阀门、加热水箱、冷水管、热水管、水位检测（金属传感器）、水位检测指示灯、温度传感器、加热继电器、水泵电机等构成。
SA1（0打开，1关闭）控制上水总阀门，用来控制水流系统的总体供水，水泵电机（直流电机）用来使水流快速进入加热水箱中，SA2为热水管出水阀门（0打开，1关闭），SA3为冷水管出水阀门（0打开，1关闭），水位检测1用来检测热水箱蓄水是否到达指定水位（热水箱水满），水位到达则LED1亮，水位检测2用来检测热水箱是否到达开始蓄水，水位到达水位检测2位置，说明开始蓄水，LED2亮，加热水箱中加热继电器用来对热水箱内水进行加热，温度传感器用来检测水箱内水温是否达到设置标准。
1.液晶显示器显示系统的温度、时间、金额等等信息。
（其中液晶显示使用亚龙YL-236中的128*64液晶显示）
2.矩阵键盘用来控制水流量计费器的价格设定、温度设置、密码修改、清空、返回、确定及数字录入等功能。
（其中矩阵键盘使用亚龙YL-236中的4*4矩阵键盘）
3.总阀门、热水阀门、冷水阀门分别使用亚龙YL-236中的纽子开关SA1、SA2、SA3。
4.水位显示对应亚龙YL-236中的发光二极管LED1和LED2。
水位监测对应亚龙YL-236中的两个金属传感器。
5.温度传感器及加热继电器对应亚龙YL-236温度传感器模块中的DS18B20。
6.水泵对应亚龙YL-236交、直流电机模块中的直流电机。
图2水流控制示意图
三、系统控制要求
1.初始状态
系统上电，如图2所示，阀门SA1、SA2、SA3关闭，加热继电器不加热，水位检测1、2无信号，相应指示灯灭，水泵电机不工作。
以上要求满足后，用水流量计费系统面板如图1所示显示，否则系统显示面板无任何显示。
2.定温过程
系统初始化结束后，按下控制面板的“T”键，可以对系统控制器的温度进行设定，此温度为加热水箱内水将要加热到的温度，按下“T”键后液晶屏第二行“温度”将反白显示，此时可以通过数字键对温度进行设定，温度设定范围为30-60℃，如果想更改温度值，只要按下“R”键，则自动清空温度值，并可以再次进行温度设定。
3.工作预备过程
用水计费系统
温度：
30℃
时间：
00：
00S
金额：
00元00角
图3工作预备过程
价格管理
价格：
1角/分钟
图4价格设定
当输入完自己想要加热的温度后，按下“E”键，则液晶第二行“温度”不再反白显示，所设置的温度显示在液晶屏上。
如图3所示（例如设置温度为30℃时）。
定温过程结束后，进入工作预备过程，打开总阀门SA1，水由左右流向加热水箱和冷水管，此时水泵电机开始转动，加速水流流向加热水箱，当水位检测2检测到加热水箱开始蓄水，则对应LED2亮，之后水位检测1检测到加热水箱已满，则对应LED1亮，当加热水箱水满之后水泵电机停止工作，且加热继电器开始对加热水箱内的水进行加热（液晶屏上的温度值转为即时温度），当加热到之前所设定的温度值时，加热继电器停止加热，由于温度具有惯性，允许即时温度显示比设定温度值高5℃以内。
4.计费及使用工作过程
当加热水箱加热完毕后，可以打开SA2或SA3阀门使用温水，当打开SA2和SA3任何一个阀门或者同时打开2个阀门时，系统开始进行流量计费，计费规则系统默认为1角/分钟，计费器液晶显示的第三行“时间”后方的时间开始计时，同时第四行“金额”后方开始计费。
时间00：
00S中后两位为秒计时，秒计时不允许超过60（不包括60），到达60秒后向前两位进位，前两位为分钟，分钟时间不允许超过99。
当计满100分钟时，时间重新变为00：
00S，但金额仍然累加，时间从00：
00S继续计时。
金额00元00角中后两位为角，其数值不允许超过100（不包括100），当到达100时，自动向前两位进位，前两位单位为元，其数值也不能超过100元（不包括100）。
以上提到的时间均为现实时间的1/10。
当用水过程中，任意时刻同时关闭SA2、SA3，则液晶屏上的“时间”和“金额”都将暂停计时和计费。
当再次打开SA2或SA3或都打开，则计时和计费将继续运行计时计费。
当暂停计时计费后，如果按下“B”键，则将系统重新返回初始状态，表示用水缴费结束。
5.价格设定
在初始化过程或定温过程中可以对系统的价格进行重新设定，当按下“P”键，液晶屏显示如图4所示。
进入价格管理界面后，每按下1次“G”键，价格都自动加1，价格范围在1-5之间，当到达“5”时，再次按下“G”键，价格重新回到“1”，价格修改过程，价格数值一直为反白显示。
当价格修改完毕后，按下“E”键，价格设置完毕，重新返回初始化界面或者定温结束界面，之后计时计费将按照重新设定的价格进行计时计费。
评分标准
一、职业与安全意识评分标准（此项满分为10分,最低为-20分）
评分项目
分值
评分标准
得分
评委
签名
操作是否符合安全操作规程
4
没穿绝缘电工鞋扣2分；
不符合安全操作规程，一次扣1分，扣完为止。
工具的摆放和正确使用、导线线头的处理、调试操作方法等是否符合职业岗位的要求
3
工具运用、装置取舍不符合职业岗位要求（如工具遗忘在赛场）,一次扣1分,扣完为止。
是否遵守赛场纪律、爱惜赛场的设备和器材、保持工位整洁
3
违反赛场纪律（如规定时间外答题不听劝阻）、损坏设备仪器,一次扣3分；
工位不整洁扣1～3分，扣完为止。
特别：
1．完成工作任务并交卷后，出现电路短路总成绩再扣10分；
2．完成工作任务过程中，因违反操作规程未造成严重后果或影响自己及他人比赛的（如造成整个机房停电）总成绩再扣5-10分；
3．损坏赛场提供的设备，污染赛场环境，不符合职业规范的行为，视情节总成绩再扣5-10分；
4．严重违反纪律的，如提前操作，由现场评委记录，扣3-5分；出现作弊现象，经主评委确认，直接取消该选手参赛资格。
小计
二、工艺性评分标准（此项满分30分，最低0分）
评分项目
分值
评分标准
得分
评委
签名
模块元件导线连接工艺
（15分）
2
元件选择多于、少于试题要求的，每项扣1分，扣完为止。
3
模块布置不合理，每个模块扣1分，扣完为止。
2
导线选择不合理，每处扣1分，扣完为止。
3
导线走线不合理，每处扣1分，扣完为止。
2
导线整理不美观的，扣除1～2分。
3
导线连接不牢，同一接线端子上连接多于2条的，每项扣1分，扣完为止。
制图准确与规范性
（15分）
5
图形不准确、不规范、不整洁，字迹潦草扣1～5分。
3
模块或元件没有标注功能名称或代号，每项扣0.5分，扣完为止。
4
使用的模块漏画，元器件符号不符合标准要求，每项扣0.5分，没有填写工位号扣1分，扣完为止。
3
模块接线图与实际连线不符的每项扣1分，连线有错误的每项扣1分，扣完为止。
小计
三、功能评分标准（此项满分60分，最低0分）
项目
评分项目
分值
评分标准
得分
评委
签名
提交
程序存盘
4
2
程序存放在“D”盘以工位号命名的文件夹内得2分。
芯片烧写
2
比赛结束时能正确将程序烧写在芯片中得2分。
初始状态
系统上电
14
5
满足显示条件并显示正确得2分
不满足要求的条件，液晶无显示得3分
预设温度
9
按下“T”键，“温度”反白显示得2分，通过数字键可以修改温度值，并在要求范围内再得2分。
按下“R”键，可以自动清空温度显示，并可以重新设定温度得2分
按下“E”键，可以由反白显示变为正常显示并进入工作预备过程显示界面得3分
工作预备过程
蓄水过程
11
11
拨动纽子开关SA1，直流电机转动（无正反转的分别）得1分
水位监测2监测到水位，LED2亮得2分
水位监测1监测到水位，LED1亮得2分
两个水位监测监测到水位后，直流电机停止转动得1分，加热继电器开始加热再得2分
加热温度到达预设温度或高于5度以内停止加热得3分。
工作过程
计时
23
3
打开阀门SA2，时间按照要求计时得1分
打开阀门SA3，时间按照要求计时得1分
打开阀门SA2和SA3，时间按照要求计时得1分
计费
3
打开阀门SA2，按照时间和默认单价计费得1分
打开阀门SA3，按照时间和默认单价计费得1分
打开阀门SA2和SA3，按照时间和默认单价计费得1分
时费并计
6
打开阀门SA2，按照要求同时计时计费得2分
打开阀门SA3，按照要求同时计时计费得2分
打开阀门SA2和SA3，按照要求同时计时计费得2分
暂停状态
6
同时关闭SA2、SA3,系统暂停计时计费得4分
再次打开SA2、SA3，系统继续计时计费得4分
返回
2
暂停状态下按下“B”键，系统返回初始状态得2分
价格设定
设定界面
8
2
在初始化或定温过程中，按下“P”可进入价格设定界面得2分
按钮录入
3
在价格设定界面下，按下“G”键可以按要求修改价格得1分，录入完毕按“E”可以返回初始化界面或定温界面得2分
新价格计费
3
再次依照上述操作流程进行操作，计费依照新设定标准计费得3分
小计
名次排列
按比赛成绩从高到低排列参赛选手的名次。
比赛成绩相同，完成工作任务所用时间少的名次在前；比赛成绩和完成工作任务用时相同，控制程序占用存储空间少的名次在前。
比赛成绩、完成工作任务用时相同、控制程序占用存储空间相同，名次并列。
选手自备工具
1、连接电路的工具：
螺丝刀（不允许用电动螺丝刀）、剥线钳、电工钳、尖嘴钳等；
2、电路和元件检查工具：
万用表；
3、元件器件安装工具：
活动扳手，内、外六角扳手（不允许用电动扳手）等；
4、试题作答工具：
圆珠笔或签字笔、HB和B型铅笔、三角尺等。
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