PDF《第一部分 硬件装调赛题》

第1页共22 页2018 年全国职业院校技能大赛(高职组) GZ-2018109 嵌入式技术应用开发赛项赛卷 本赛题包括硬件装调和赛道任务两部分.

要求参赛选手在规定时 间内焊接、调试一套功能电路板,并安装在嵌入式系统综合应用创新 实训开发装置(以下简称为竞赛平台)上.同时,完成嵌入式应用程 序的编写和测试,使之能够自动控制竞赛平台完成赛道任务. 第一部分 硬件装调赛题

一、比赛要求 比赛现场发放功能电路板焊接套件(含带有故障的 PCB 板与元 器件)和技术资料(电路原理图、器件位置图、物料清单) .参赛选 手在规定时间内,按照安全操作规范与电子产品制作工艺,焊接、调 试该功能电路板,使其功能正常,并安装到竞赛平台上.

二、比赛内容

(一)元器件检测 参赛选手须参照物料清单进行元器件的辨识、清点和检测. 本赛题所涉及的元器件种类仅限于: 电阻、 电容、 电感、 二极管、 三极管、MOS 管、电位器、LED 发光二极管、555 芯片、595 芯片、 晶振、CMOS 逻辑门、集成稳压块、光强度传感器、光敏电阻、超声 波传感器、 热释电传感器、 声音传感器、 红外传感器、 射频识别单元、 语音识别单元、解调芯片、数码管、蜂鸣器、扬声器.

(二)电路板焊接 参赛选手须依据电路原理图、器件位置图、物料清单,在规定时 第2页共22 页 间内完成元器件焊接,并按时上交进行焊接工艺评分. 本赛题所涉及的贴片元器件封装仅限于: SIP-

8、 SSOP-

6、 SOP-

8、 SSOP-

8、SOP-

14、SOT-

23、SOT-

223、SOP-

16、

0603、

0805、

1206、

3528、邮票孔、DIP-

8、DIP-

10、DIP-14.

(三)功能验证、故障排除 参赛选手须根据正确无故障的电路原理图,分析电路板功能,并 使用示波器、万用表等仪表进行故障排除,使电路板功能正常. 本赛题所涉及的电路故障仅限于:断线、短路、丝印错误、器件 封装错误.所涉及的电路参数调整仅限于:电位器阻值调整;

拨动开 关状态设置. 参赛选手焊接不当造成的故障不在本赛题考查范围之内,由选手 自行处理解决.由此产生的性能不良或功能不全,后果也由选手完全 承担.

(四)整机装配 参赛选手须将调试完成的电路板以及现场发放的其他功能模块, 安装到竞赛平台指定位置上.

三、注意事项 1.参赛选手在焊接等操作过程中应当严格遵守安全操作规范, 安全用电,保持桌面整洁. 2.选手可在比赛开始半小时内确认焊接套件的器件完整情况, 如有缺失可申请补领器件, 比赛开始半小时之后每补领

1 个器件将被 扣1分. 3.选手可在规定的时间内申请更换标准功能电路板(限1次) 第3页共22 页 或竞赛平台(限1次) ,但是将会被扣除相应分数. 4.选手只可携带赛项规程中允许携带的物品进入赛场,携带的 笔记本电脑不得超过

3 台,移动终端不得超过

1 个,车载终端(图像 数据处理终端)不得超过

2 个(含主车上

1 个) ,竞赛平台不得超过

1 套(主车和从车) ,锂电池不得超过

2 套(不含已安装在主车和从 车上的) . 5.参赛选手不得做出干扰或影响他人比赛的行为. 第二部分 赛道任务赛题

一、比赛要求 参赛选手根据比赛现场抽取的标志物摆放位置表、任务流程表、 数据处理算法等文件编写相关嵌入式应用程序, 使竞赛平台能自动在 模拟的智能交通环境(即赛道地图)中完成各项赛道任务.

二、比赛内容

(一)编程调试 参赛选手须依据本赛题给定的赛道地图以及现场随机抽取的竞 赛技术参数方案进行嵌入式应用程序编写, 参赛选手可以按现场时间 表使用练习赛道进行练习调试. 在以下赛道任务描述中竞赛平台简称 主车.

(二)测试准备 参赛选手接到候场指令后,到达指定赛道处候场准备.按裁判要 求启动控制终端 (移动终端或车载终端) 和竞赛平台, 运行应用程序. 参赛选手接到比赛准备指令后, 须将主车摆放在决赛赛道地图的 第4页共22 页 启动位置,将智能移动机器人(在以下赛道任务描述中简称从车)摆 放在决赛赛道地图的指定位置. 如果参赛选手选择使用车载终端作为控制终端, 参赛选手自行选 择主车与控制终端的连接方式;

若采用有线连接方式,须将 WiFi 模 块电源关闭.

(三)赛道任务 参赛选手接到比赛开始指令后,启动运行全自动控制程序,使竞 赛平台能自动完成任务流程表中规定的各项赛道任务. 本赛题所涉及的赛道任务仅限于: 1.主车执行前进/后退/左转/右转/停止等基础动作. 2.主车到达赛道地图指定坐标位置处. 3.主车按指定路线行进. 4.主车控制左/右转向灯开启或关闭. 5.主车打开/关闭蜂鸣器. 6.主车识别静态标志物中的二维码,并获取其文本信息,通过 现场下发的数据处理方法处理之后, 得到烽火台标志物的完整或部分 开启码. 7.主车识别静态标志物中的二维码,并获取其文本信息,获得 需要设定的智能路灯标志物最终档位. 8.主车识别静态标志物中的二维码,并获取其文本信息,提取 其中关键信息明确从车的出发坐标、初始车头朝向或入库坐标. 9.从车识别静态标志物中的二维码,并获取其文本信息,通过 现场下发的数据处理方法处理之后, 得到烽火台标志物的完整或部分 开启码. 第5页共22 页10.从车识别静态标志物中的二维码,并获取其文本信息,获得 需要设定的智能路灯标志物最终档位. 11.从车探测静态标志物的垂直平面与前一个最近十字路口的 距离,并按照指定格式指令(具体请参考主车通讯协议,下同,不再 详述)发送到立体显示标志物显示. 12.从车探测静态标志物的垂直平面与前一个最近十字路口的 距离,并按照指定格式指令发送到 LED 显示标志物显示. 13.从车探测静态标志物的垂直平面与前一个最近十字路口的 距离,从车与主车进行数据交互,主车将其数据上传给竞赛自动评分 终端. 14.主车识别智能 TFT 显示器中的图形,获得形状与颜色信息, 并按照指定格式指令发送到立体显示标志物上显示. 涉及的形状仅限 于:三角形、圆形、矩形、菱形、五角星;

涉及的颜色仅限于红色 (255,0,0)、绿色(0,255,0)、蓝色 (0,0,255) 、黄色 (255,255,0) 、品色 (255,0,255) 、青色(0,255,255) 、黑色(0,0,0)、白色(255,255,255). 15.主车识别智能 TFT 显示器中的图形,获得形状与颜色信息, 并按照指定格式发送到 LED 显示标志物上显示. 16.主车识别智能 TFT 显示器中的图形,获得形状与颜色信息, 并按照指定格式要求进行语音播报. 17.主车识别智能 TFT 显示器中的图形,获得形状与颜色信息, 并根据指定的颜色或形状个数设定智能路灯标志物的最终档位. 18.主车识别智能 TFT 显示器中的图形,获得形状与颜色信息, 并根据指定的颜色或形状个数来得到 RFID 相应数据块地址,获取指 定数据内容. 第6页共22 页19.主车识别智能 TFT 显示器中的图形,获得形状与颜色信息, 并根据指定的颜色或形状个数设定立体车库标志物最终停靠层数. 20.主车识别智能 TFT 显示器中车牌图片,获得车牌信息,并 按照指定格式发送到立体显示标志物上显示. 21.主车识别智能 TFT 显示器中车牌图片,获得车牌信息,并 按照指定格式发送到智能 TFT 显示器上显示. 22.主车识别智能 TFT 显示器中车牌图片,获得车牌信息,按 照指定格式发送到道闸标志物上显示,并控制其抬杆抬起. 23.主车识别智能 TFT 显示器中车牌图片,获得车牌信息,并 将该信息中的所有或部分数字按照指定计算方式处理之后, 得到需要 设定的智能路灯标志物最终档位. 24.主车识别智能 TFT 显示器中车牌图片,获得车牌信息,并 将该信息中的所有或部分数字按照指定计算方式处理之后,得到 RFID 相应扇区地址块地址,并获取指定数据内容. 25.主车启动智能交通灯, 并在规定的时间内识别出当前停留信 号灯的颜色,按照指定格式发给智能交通灯标志物进行比对确认. 26.主车启动语音识别,获取语音播报标志物发出的语音命令, 并把相应语音命令编号按照指定格式发给评分终端. 27.主车通过光照度传感器获取智能路灯当前档位, 并按照指定 计算方式处理之后,得到 RFID 相应扇区地址块地址,获取指定数据 内容. 28.主车通过光照度传感器获取智能路灯当前档位, 并按照指定 计算方式处理之后,得到从车入库坐标信息. 29.主车使用超声波传感器进行距离测量,获得距离信息,并按 第7页共22 页 照指定格式将距离信息发送到立体显示标志物上显示. 30.主车使用超声波传感器进行距离测量,获得距离信息,并按 照指定格式将距离信息发送到 LED 显示标志物上显示. 31.主车使用超声波传感器进行距离测量,获得距离信息,按照 指定格式发给竞赛自动评分终端. 32.主车在指定路段获取 RFID 射频卡指定扇区块内信息,通过 现场下发的数据处理方法处理之后, 得到烽火台标志物的完整或部分 开启码. 33.主车在指定路段获取 RFID 射频卡指定扇区块内信息,设定 立体车库标志物最终停靠层数. 34.主车在指定路段获取 RFID 射频卡指定扇区块内信息,得到 需要设定的智能路灯标志物最终档位. 35.主车在指定路段获取 RFID 射频卡指定扇区块内信息,得到 从车的出发坐标、初始车头朝向或入库坐标. 36.主车通过指定格式指令控制磁悬浮无线充电标志物开启. 37.主车通过指定格式指令控制智能 TFT 显示器标志物显示指 定信息. 38.主车通过指定格式指令控制道闸开启. 39.主车通过指定格式指令控制语音播报标志物播报指定内容. 40.主车通过指定格式指令控制 LED 显示标志物显示指定内容. 41.主车通过指定格式指令控制智能路灯标志物, 将其光照强度 档位开启到指定档位. 42.主车通过指定格式指令控制烽火台标志物开启. 43.主车通过指定格式指令控制立体显示标志物显示指定内容. 第8页共22 页44.从车到达指定位置坐标. 45.从车按指定路线行进. 46.从车到达指定车库并执行入库操作. 47.从车通过指定格式指令控制智能路灯标志物光照强度档位 到指定档位. 48.从车通过指定格式指令控制烽火台标志物开启. 49.主车通过 ETC 系统标志物时刷卡抬杆. 50.主车通过指定格式指令控制立体车库标志物复位. 51.主车采用倒车入库方式进入立体车库标志物, 并停在规定位 置. 52.主车通过指定格式指令控制立体车库标志物到达指定层数. 53.主车顺利通过特殊地形的路面(特殊地形为黑色底色,其循 迹线为白色直线和白色弧线的组合). 54.从车顺利通过特殊地形的路面(特殊地形为黑色底色,其循 迹线为白色直线和白色弧线的组合). 55.主车向竞赛自动评分终端返回指定格式数据.

三、赛道地图及标志物摆放位置 赛道地图如图

1 所示,尺寸规格为 2.5m*2.5m(实际尺寸根据竞 赛场地大小可能略有调整) ;

赛道宽度为 30cm;

循迹线宽度为 3cm;

图中纵向虚线编号为 A~G,横向虚线编号为 1~7(为避免干扰循迹, 赛道上的虚线略去不画) ;

赛道标志物将置于横纵虚线交叉点上(由 于部分标志物形状不规则,摆放确切位置以赛场实际摆放为准) . 第9页共22 页图1赛道地图 标志物摆放位置在比赛日现场随机抽取,于比赛当天公布. 注意: 1)比赛现场标志物摆放位置由现场随机抽取,测试赛道与决赛 赛道标志物摆放位置一致. 2)部分赛道标志物形状不规则,或者任务特殊需求,摆放时可 能偏离交叉点.标志物的确切位置应以赛场实际摆放位置为准.

四、比赛技术参数 比赛技术参数包括标志物摆放位置参数表、 任务流程表和数据处 理方法三项.具体参数将在比赛现场从不少于

10 套参数方案中随机 第10 页共22 页 抽取.

(一)标志物摆放位置参数表 标志物摆放位置参数表描述比赛现场标志物摆放位置, 必要时将 指定标志物摆放方向,须在比赛现场抽取,当场公布.其格式如表

1 所示. 表1标志物摆放位置参数表(格式样例) 序号 设备名称 坐标点 说明

1 2

3 4

5 6

7 ......

(二)任务流程表 任务流程表描述竞赛平台行进路线和需要完成的任务, 须在比赛 现场抽取,当场公布.其格式如表

2 所示. 表2任务流程表(格式样例) 序号 任务要求 说明

1 2

3 4

5 6

7 8 ......

(三)数据处理方法 按照现场抽取并下发的数据处理方法,将从二维码或 RFID 中获 取的数据处理之后,得到

6 字节烽火台标志物开启码.该实现方法具 第11 页共22 页 体实现过程在比赛现场抽取,当场公布. 本赛题所涉及的数据处理方法仅限于基本运算、逻辑运算、数据 类型转换、数组操作、字符串处理的组合: 1.基本运算:加、减、乘、除、求模 2.逻辑运算:与、或、非、同或、异或、移位 3.数据类型转换:字符与 ASCII 码转换、文本与数字转换、进 制转换 4.数组操作:插入、删除、查找、排序 5.字符串处理:连接、截取、查找、逆置

五、注意事项 1.选手按规定的时间进入练习赛道进行赛道任务测试,每次五 分钟,过时不........