（全国职业技能比赛：高职）GZ030嵌入式系统应用开发赛项赛题第1套.docx

1、竞 赛 任 务 书全 国 职 业 院 校 技 能 大 赛嵌入式系统应用开发赛项（第1套）竞赛模块： 模块一 竞赛注意事项1. 选手竞赛过程中， 各参赛选手应注意设备用电安全，禁止带电插拔设备 的组件和模块， 设备工作期间务必远离洗板水、饮用水等非绝缘性液体。若因选手个人操作不当导致设备出现问题应及时向现场裁判报告，由现场裁判处理。2. 竞赛期间选手不得做出影响他人的动作，或者发出噪音干扰其他参赛选手正常竞赛。3. 所有参赛选手进入赛场后，直到比赛结束之前，禁止向赛场任何人透露 任何关于个人身份的任何信息。比赛结束前需参赛选手签字确认的所有文件， 只填写竞赛当天的赛位号，填写其他信息均视为无效并

2、需要重新签字。4. 参赛选手要注意及时保存电脑资料， 由于操作不当导致文件丢失、损坏的，由参赛选手自行负责。5. 竞赛第一模块下发的功能电路板含有故障，选手装联过程中需要进行调 试， 使其能够正常工作。期间若发现物料缺失、损坏等，应在规定时间内补领或 更换，申领器件不得超过标准用量， 请仔细检查， 不得恶意补领器件， 超过规定 时间之后补领元器件按规程扣除相应分数。选手因装接不当造成的故障不在考查范围之内，但属于选手应当掌握的核心专业技术技能，由选手自行处理解决。6. 参赛选手应在第一模块竞赛测评开始前，完成程序下载、固化，第一模块竞赛测评阶段开始后，禁止再次更新功能电路核心板程序。7. 本模

3、块竞赛结束后，参赛选手应将现场下发的所有资料整理并交给现场裁判，不得将现场下发的任何材料带离竞赛现场。8. 竞赛现场为各赛位下发 1 块标准功能电路板，用于各参赛选队测试和固 化程序，若竞赛测评需要使用标准板进行测评，则根据规程扣除相应分数，标准功能电路板在本模块竞赛结束后回收，不得损坏或带离赛场，否则按照违纪处理。9. 本题仅为样题， 正式赛题以竞赛日现场拆封下发的题目为准。第一模块 嵌入式系统硬件制作与驱动开发 竞赛任务书（第 1 套）一、总体要求本竞赛模块要求使用竞赛现场下发的嵌入式系统功能电路板（搭载国产自主嵌入式微处理器） 完成硬件制作和驱动程序开发与测试，具体竞赛 任务要求见竞赛任

4、务表。其中， 嵌入式系统驱动开发任务表中竞赛任务 1-6 由选手自行选择实现方式， 任务 7-8 由裁判基于实时操作系统的命令行终端输入任务测评启动命令后进行各竞赛任务测评。各竞赛任务见竞赛任务表中对应竞赛任务描述。二、竞赛任务表（ 一）功能电路板硬件制作任务表序号任务描述任务要求1任务：嵌入式系统功能电路板焊接与装配1. 根据赛场提供的嵌入式系统功能电路板（以下简称“功能电路板”）电路原理 图和物料清单，从提供的元器件中选择相应元器件，准确地焊接在赛场提供的功能电路板上，完成嵌入式系统硬件制作。2. 焊接要求： 在功能电路板上所焊接的元器件焊点大小适中、光滑、圆润、干净， 无毛刺；无漏、假、

5、虚、连焊， 有极性要求的元器件按照极性标注焊接， 接插件引脚 加工尺寸及成形符合工艺要求；导线长度、 线头长度适中，线芯完好无受伤，捻线头镀锡处理。3. 装配要求： 元器件焊接安装无错漏， 元器件按照从小到大、从低到高的顺序进 行焊接装配，元器件上字符标示方向保持一致；电路板上接插件位置正确， 紧固件安装可靠牢固；线路板和元器件无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。1（二） 嵌入式系统驱动程序开发任务表序号任务描述任务要求1任务 1：GPIO 基础驱动开发要求基于功能电路板通过编程实现 GPIO 控制。1. 通过编程实现对 RGB LED 灯的亮灭控制，按照红灯、绿灯、蓝灯顺序实现红灯 亮起 1S

6、后关闭、绿灯亮起 1S 后关闭、蓝灯亮起 1S 后关闭。2. 通过编程实现对蜂鸣器的开启与关闭控制，要求能单独控制蜂鸣器开启与关闭。2任务 2：任务编号轮询显示系统要求基于功能电路板通过编程实现数码管任务编 号轮询显示系统。1. 通过编程实现数码管显示竞赛日的日期，例如竞赛日时间为 2023 年 1 月 1 日, 则四位数码管应交替显示年份和日期，如： 2023、0101，年份和日期切换显示间隔不 少于 2S，即数码管显示年份至少 2S 后切换显示日期，切换显示次数不少于 1 次。2. 通过编程实现数码管统计任务编号，要求数码管实时显示当前所执行任务编号， 且执行完数码管相关任务后，继续切换回

7、当前任务编号。3任务 3：LCD 显示屏显示应用开发要求基于功能电路板通过编程实现 LCD 显示屏显 示屏指定信息。1. 通过编程实现 LCD 显示屏颜色显示，依次全屏显示红色、绿色、蓝色，间隔时 间可自行设定，要求显示清晰便于观察。2. 通过编程实现 LCD 显示屏显示指定图形信息：等腰三角形、正方形、 等腰梯形， 等腰三角形填充颜色为蓝色、正方形填充颜色为绿色、 等腰梯形填充颜色为红色，要 求显示清晰便于观察。3. 通过编程实现 LCD 显示屏显示指定完整图片（图片内容详见比赛现场下发 U 盘 附件）。4任务 4：语音交互应用开发要求语音交互系统实现指定文本信息播报及语音 识别交互显示。1

8、. 通过编程实现语音交互系统播报指定文本信息，信息内容为 “奏响新时代社会 主义民主政治华彩乐章”。2.音交互系统进入识别模式， 识别现场指定的词条信息， 并将识别到的正确词条信 息显示在 LCD 显示屏上，词条信息显示位置、字体大小、字体颜色及屏幕背景颜色选 手可自行决定，要求显示清晰便于观察。词条信息仅限于：知识改变命运、技能成就未来、实践锻炼能力、 比赛彰显才智。25任务5:传感器数据采集与显示要求基于功能电路板通过编程实现温度传感器、 光照度传感器数据采集，LCD显示屏显示实时正确温度传感器、光照强度传感器数据。1.通过编程实现LCD显示屏实时显示温度传感器的真实温度数据信息，显示格式

9、： “当前温度：XX.X”,显示位置、字体大小、颜色、屏幕背景颜色选手可自行决定， 要求显示清晰便于观察。2.通过编程实现当温度传感器检测到温度30时，通过语音交互系统播报“当 前温度过高”的语音指令(可通过加热电阻对环境温度进行加热)。3.通过编程实现启动LCD显示屏实时正确显示光照度传感器数据信息，显示格式： “当前环境光强度：XXX 1x(若首位为0,则不显示)”。4.通过编程实现当光照强度1001x时，RGBLED灯点亮(显示颜色不做要求)当光照强度1001x时，RGB LED灯关闭。6任务6:超声波避障系统开发要求基于功能电路板与超声波传感器、编码直流 电机模块和LCD显示屏，通过编

10、程实现模拟汽车巡航 系统功能1.通过编程实现LCD显示屏实时正确显示超声波传感器数据信息，显示格式：“距 离：XX.X cm”(误差：2cm)。2.当被测距离超过20cm时，编码直流电机转速应达到最大转速；当被测距离不超 过20cm且不小于10cm时，电机转速随被测距离减小而减小；当被测距离小于10cm时电机应停止转动。要求LCD显示屏实时正确显示当前距离信息与电机转速(单位r/min)。7任务7:计算器系统开发要求基于功能电路板通过编程利用触摸屏实现计 算器系统开发。本任务启动命令：task011.示例UI界面如右图所示，具体UI界面自行设计， 能展示功能和数据变化即可。2.要求实现加减乘除

11、四则运算的单次或连续地整型、 浮点型数据运算，并将表达式和结果实时显示在LCD显示 屏上，支持带优先级的表达式求值。3.要求按键按下时，该区域显示为高亮，且每次按键 按下时蜂鸣器发出一次滴声。074852清除963/*0 = +3任务8:GPIO外围设备开发要求根据不同音调的频率播放“1,2,3,4,5,6, 7” 七个音调，对应频率如表格所示(单位Hz)。本任务启动命令：task021.通过编程实现无源蜂鸣器播放音调“1,2,3,4,5,6,7”。2 . 实 现 播 放 音 调 “ 5 5 6 5 1 7 , 5 5 6 5 12,5553176,443121”。音名 唱名 音调 音名频率C

12、 do 1 C3131D re 2 D3147E mi 3 E3165F fa 4 F3175G sol 5 G3196A la 6 A3220B si 7 B3247备注：1.竞赛装联调试阶段结束后，参赛选手应停止功能电路板装联、调试，并将电脑置于关闭状态。2.竞赛测评过程中，上述任务只能使用1个综合程序完成功能演示，在现场评分裁判口令下，通过板载功能按键或其他方式等逐个实现上述任务的结果展示，单个任务测评演示次数不超过3次，否则认定为任务未完成，如因页面刷新速度过快，导致裁判无法确认显示内容是否正确，后果由选手自行承担。3.竞赛测评结束后，参赛选手将功能电路板粘贴加密编号后上交至裁判指定位

13、置。4竞 赛 任 务 书全 国 职 业 院 校 技 能 大 赛嵌入式系统应用开发赛项（第1套）竞赛模块： 模块二 竞赛注意事项1. 选手竞赛过程中，各参赛选手应注意设备用电安全，禁止带电插拔设备的 组件和模块， 且务必远离饮用水、饮料等液体。若因操作不当导致设备出现问题应及时向现场裁判报告，由现场裁判处理。2. 竞赛期间选手不得做出影响他人的动作， 或者发出噪音， 干扰其他参赛选手的正常竞赛。3. 所有参赛选手进入赛场后，直到竞赛结束之前，禁止向赛场任何人透露任 何关于个人身份的相关信息。竞赛结束前需参赛选手签字确认的所有文件，只填写竞赛当天的工位号，填写其他信息均无效。4. 参赛选手要注意及

14、时保存电脑资料，由于操作不当导致文件丢失、损坏的，由参赛选手自行负责。5. 选手可以在竞赛测试阶段的规定时间内按序进入练习赛道进行测试， 每次 限时 5 分钟，参赛队若放弃赛道任务测试机会， 队长须前往竞赛测试区确认签字， 表明自愿放弃测试机会， 此次测试时间轮空且放弃不补，须等待下一轮测试机会，每队测试机会均等。6. 本模块竞赛共有两轮测评机会，每轮 2 次测评机会，2 次测评合计时长不 超过 5 分钟， 超过部分将不记录成绩。取两轮中最高成绩为最终成绩，竞赛平台 开始运行后需完全独立完成竞赛任务，期间不得手动控制，在竞赛平台启动之后，至选手确认竞赛测试结束之前，选手不得触碰竞赛平台。7.

15、第一轮竞赛测评结束后， 各参赛队拥有等长的调试时间与相同的练习赛道使用时间，超过规定时间不得继续操作，需将竞赛单元再次上交至指定位置。8. 竞赛结束后， 参赛选手应将现场下发所有资料、附件、资料盘等整理并交给现场裁判，不得将现场下发的任何材料带离竞赛现场。9. 本题仅为样题， 正式赛题以竞赛日现场拆封下发的题目为准。第二模块 嵌入式系统应用程序开发 竞赛任务书（第 1 套）一、总体要求参赛选手根据竞赛现场抽取的竞赛任务书编写相关嵌入式系统应用程序， 参赛选手需在规定时间内， 使嵌入式智能车开发单元 A（以下简称“A车”）、嵌入式智能车开发单元 B（以下简称“B 车”）在智能标志物交互应用沙盘单

16、元模拟的智能化场景中完成各项赛道功能任务。二、竞赛任务表序号任务要求说明1任务 1：A 车启动A 车放置在 D7 处，在裁判示意竞赛开始时， 选手点击启动按钮，启动智能显示标志物进入 计时状态， 而后 A 车驶出。1. 智能显示标志物在 A 车开始移动之前开启计时。2. A 车按照以下路径行驶： D7 D6 F6 F4 D4 B4 B2 D2 F2 F12任务 2：A 车进行超声波距离检测A 车在 D6 F6 路线上行驶， 到达 F6 处，获 取位于F7 处静态标志物（A）垂直平面到 F6 处 中心点的距离。1. 处于 F7 静态标志物（A）垂直平面与 F6 中心点距离范围 100mm-400

17、mm，记为 h。2. A 车须将正确距离信息发送至多功能信息显示标志物（B）显示。测量误差： 20mm。示例：测距信息为 123mm，则多功能信息显示标志物（B）显示信息为： JL-123。3任务 3：A 车完成智能路灯调光A 车在 D6 F6 路线上行驶， 到达 F6 处，获 取位于 G6 处智能路灯初始档位，并将智能路 灯档位调至目标档位。1. 智能路灯初始档位记为 n。2. 智能路灯目标档位记为 r。3. 目标档位计算方式为： r=（h/100）%4+1 计算后得到，其中 h 为任务 2 的距离 信息，单位为毫米。4任务 4：A 车完成语音交互A 车位于 F4 处，启动语音识别，获取智能

18、 公交站发出的语音信息。要求 A 车通过 ZigBee 将公交站播报对应的1. A 车上传语音信息编号格式：0xAF，0x06，0xXX，0x02，0x00，0x00，0x01，0xBF；其中 0xXX 代表被识别的语 音信息编号，其他字符固定不变。2. 智能公交站播报信息与编号说明：1语音信息编号按指定格式上传至评分终端。技能成才 技行天下0x010x04匠心筑梦 0x02展行业百技 0x05逐梦扬威 0x03树人才新观 0x065任务 5：A 车完成 RFID 识别读取A 车继续在 F4 B4 路线上行驶， 在 F4 B4 路段存在 RFID 卡片， A 车应获取 RFID 卡片内 有效数

19、据并顺利到达 B4 处，在经过该路线时， 可优先执行任务 6。1. RFID 卡片共有 3 张， 读取各卡片数据块内容仅需验证 A 密钥（0xFF,0xFF,0xF F,0xFF,0xFF,0xFF）即可。2. 3 张 RFID 卡片随机放置在 F4 B4 坐标点(含 F4、B4)之间的循迹线上，其中有 且仅有一张 RFID 卡内含有完整且有效信息（有效信息： B 车指定路径和 B 车初始位置， 初始位置仅限于 D1、D2、E2）其余两张卡片可能为空卡，也可能存有干扰信息。3. RFID 卡片指定数据块地址为：第 2 扇区第 2 个数据块。有效信息示例（字符串）： B4D4D6B6|D1，其中

20、指定路径以第 1 个 B4 开头，以最 后 1 个 B6 结束，B 车初始位置有效信息为 D1。6任务 6：A 车通过智能 ETC 系统A 车 F4 D4 路线上行驶，在 F4 处附近使智 能 ETC 系统感应到 A 车上携带的电子标签， 查 询智能 ETC 系统闸门开启后 A 车顺利通过。A 车需在不接触 ETC 闸杆（闸杆抬起时间约 10 秒）的情况下通过智能 ETC 系统。 选手应合理设置通过时间， 避免闸杆下落触碰 A 车， 若因此导致 A 车失控， 则视为选 手控制不当。7任务 7：B 车完成智能交通信号灯识别B 车启动自主行进至 D2 处，而后启动智能 交通信号灯（A）进入识别模式

21、，并在规定的 时间内识别出当前停留信号灯的颜色，按照指 定格式将正确信息发给智能交通信号灯（A） 进行比对确认。1. B 车应在规定的时间内识别出智能交通信号灯颜色，并将识别结果发送至智能 交通信号灯（A），超时结果无效。 B 车识别后只需将结果返回至智能交通信号灯（A） 即可，无需执行其他操作。2. B 车需采用视频循迹方式完成所有路径任务，使用其他方式完成则路径任务不 得分。8任务 8：B 车通过特殊地形B 车继续在 D2 B2 路线上行驶， 在 D2 B2 路段上存在特殊地形，B 车应顺利通过特殊地 形到达 B2 处。1. 特殊地形放置在 D2B2 循迹线上，中心位置接近 C2 坐标点。

22、2. 竞赛测评时裁判现场将特殊地形摆放至指定位置， 地形卡片任选一张， 所有测 评赛道中特殊地形摆放位置与地形卡片保持一致。 B 车在通过特殊地形时，不能与特 殊地形两侧护栏发生碰撞，否则认定任务失败。29任务 9：B 车完成二维码识别B 车到达 B2 处，识别位于 A2 处静态标志物 （B）上的二维码信息，并将有效数据发送至 A 车。B 车在 B2 B1 路线进行避让， 开启 B 车任 务板左右转向灯与蜂鸣器， 左右转向灯进入双 闪模式，蜂鸣器响 3 声后关闭。1. A2 处静态标志物（B）中有两个二维码 ，均需要识别。2. 二维码（一）信息为固定 8 个字节长度字符串， 有效数据格式为 “

23、XYYYXY”字 符， X 代表大写 AZ 中任意一个字母， Y 代表 09 中任意一个数字， 其他字符均为干 扰字符。例如， 二维码（一）信息为： “A/145#B6”，则有效数据为“A145B6”字符， 为车牌信息。3. 二维码（二） 信息为一个计算公式， 仅包含以下运算： 加(+)、减(-)、乘(*)、 除(/)、次幂（）,涉及计算参数仅为 r、n、y；其中 r 为任务 3 所得智能路灯目标档 位，n 为任务 3 所测得智能路灯初始档位，y 为任务 12 中所获取的智能立体车库(A) 的初始层数。 二维码（二）中公式计算结果记为 x。例如，二维码（ 二）信息为:(n*y+r)4)/100

24、。10任务 10：A 车通过智能道闸A 车位于 B4 处，控制智能道闸开启后， 按 照 B4 B2 D2 路线行驶，顺利通过特殊地形， 到达 D2 处等待。1. 智能道闸开启码为任务 9 中获取的有效数据。2. 在练习测试赛道发任一车牌均可开启智能道闸，在竞赛测评赛道只有发送任务 9 中二维码（ 一）中获取的有效数据才能开启， 选手需要控制 A 车通行时间，应当在 智能道闸开启之后快速通过，避免撞上闸杆。3. 竞赛测评时裁判现场将特殊地形摆放至指定位置， 地形卡片任选一张， 所有测 评赛道中特殊地形摆放位置与地形卡片保持一致。A 车在通过特殊地形时，不能与特 殊地形两侧护栏发生碰撞，否则认定任

25、务失败。11任务 11：B 车完成智能立体显示交互B 车在 B2 B4 路线上行驶， 到达 B4 处， 向 位于 C5 处的智能立体显示标志物发送红外数 据，控制智能立体显示标志物显示指定数据。1. B 车在 B2 B4 过程中应能自主开启智能道闸，并合理控制好时间， 在智能道闸 开启之后快速通过，避免撞上闸杆。2. 智能立体显示标志物使用车牌显示模式显示任务 9 中识别二维码（一）中的车 牌信息和任务 5 中获取的 B 车初始位置。12任务 12：B 车按指定路线行进并倒车入库B 车在 B4 处按照 A 车从任务 5 中获取的指 定路线行进， 到达 B6 处，B 车查询智能立体车 库（A）中

26、的初始层数， 记为 y，并使用倒车入1. B 车在经过 B4 处后的行进路线需按照任务 5 中 RFID 卡片给定的路径行驶。2. 选手应在倒车驶入车库前确认车库是否已经下降到一层，并确保在倒车入库 后，停在车库合适位置。在车库上升过程中， B 车如果发生跌落，则视为选手控制不 当。3库方式进入智能立体车库（A），并控制其上升 到指定层数（3 层）。13任务 13：A 车开启智能报警台A 车位于 D2 处，发送指定格式指令控制位 于 E1 处的智能报警台进入报警状态。智能报警台开启码由 r、n、y、x 来确定。将 r、n、y、x 转为 16 进制数据， 则六 字节开启码分别为： x 的高八位、

27、 x 的低八位、 r 的高八位、 r 的低八位、 n 的低八位、 y 的低八位。其中关于 r、n、y、x 的说明请参考任务 9。14任务 14：A 车完成倒车入库A 车在 D2 F2 路线上行驶， 到达 F2 处，查 询智能立体车库（B）中的初始层数，记为 z， 并采用倒车入库 的方 式驶入智 能立体车库 （B），并控制其上升到指定层数。 A 车入库完 成后， 开启智能无线充电，关闭智能显示标志 物计时。1. 选手应在倒车驶入车库前确认车库是否已经下降到一层，并确保在倒车入库后， 停在车库合适位置。在车库上升过程中，A 车如果发生跌落，则视为选手控制不当。2. 智能立体车库（B）上升到指定层数

28、计算方法为： (z+y)n)%4+1。其中关于 n、 y 的说明请参考任务 9。4三、标志物摆放位置表序号设备名称摆放位置备注01智能立体车库（A）B7入口朝向 B6 处02智能立体车库（B）F1入口朝向 F2 处03多功能信息显示标志物（A）A6显示屏朝向 B6 处04多功能信息显示标志物（B）E7显示屏朝向 E6 处05静态标志物（A）F7静态数据源朝向 F606静态标志物（B）A2静态数据源朝向 B2标志物位置根据赛题需要微调07智能交通信号灯（A）C1信号灯朝向 D2 处08智能交通信号灯（B）A5信号灯朝向 B4 处09智能报警台E1红外接收器朝向 D2 处10智能公交站G4喇叭朝向 F4 处11智能显示标志物G2显示屏朝向 F2 处12智能立体显示C5标志物中心位于 C5 处13智能 ETC 系统E4朝向 F4 处14智能道闸C3道闸杆落在 B3 处15智能路灯G6光源朝向 F6 处16智能无线充电E5标志物中心位于 E5 处17特殊地形C2标志物中心位于 C2 处18A 车出发点D719B 车出发点/RFID 卡内数据指定， 仅限于 D1、D2、 E2，车头朝向由裁判现场决定20RFI