2010年全国职业院校技能大赛_高职组电子设计――嵌入式产品重点

1、鬈一川明“ 201年全国职业院校技能大赛”高职组电子设汁一嵌入式产品开发竞赛赛题分析嵌入式系统以微处理/控制器为核心。在软件 的程序下实现外设控制、数据处 理等系统功能。今 天的手机、MP3播放机、数码相机等产品无不与嵌 入式系统息 息相关。在后PC时代。家电、玩具、汽车、 智能手机、数码产品、医疗设备乃至 将来的智能房屋、智能办公室等更是离不开嵌入式系统及相关的技术。我国的高等职业院校根据这一发展趋势，在三百多所学校中陆续开设了嵌入式应用技术的专 业。电子信息专业指导委员会也进行了嵌入式应用技术 的课程立项研究，结合嵌入 式系统工程师行业认证 体系,明确了高职院校嵌入式应用技术的教学内容 和

2、发展方 向。为推动嵌入式应用技术专业的发展，促进各高职院校嵌入式技术应用人才的培 养。电子信息专业 教学指导委员会申请并承办了 2010年全国职业院 校技能大赛高 职组嵌入式产品开发的电子大赛。大 赛专家组在调研和吸收各方面的意见后。采 用了探月车模型（以下简称探月车作为嵌入式产品开发 大赛的载体。、竞赛内容1. 竞赛流程比赛分两天、两个阶段进行。共19小时。第一阶段的竞赛时间为2010年6月25日的8:0021:00,期间参赛队完成硬件、软件装调。第二阶段比赛为2010年6月26日的8:0014:00.期间进行的是赛道任务比赛，参赛队使用完成的 探月车” 在指定的赛道中完成一系列指定的任务。

3、1020lovo。082. 考核内容比赛主要考察参赛队3个方面的能力：探月车探测电路板的装配与调试、嵌入 式系统的程序设计 及调试、各种技术文件的编写与整理。、赛题分析赛题有两部分具体任务，第一是完成探月车探 测电路板焊接、装配、调试及探 月车整体的安装；第二是使用装配完成的探月车在赛道任务模拟探月 场地中完成规 定任务比赛。1探月车探测电路板模块1光频测量电路如图1所示是探月车上的光频测量电路，用于测量赛道任务模拟探月场地中标 志物发射的光的频 率。光电三极管Q1接收光信号，经过运放LF353放大后由3个 检音器芯片LM567分辨出光信号的 频率后，判断信号经过12C扩展芯片PCF8574

4、后由SDA端和SCL端与上位机进行通信。2.探月车探测电路板模块2超声测距 电路如图2所示为探月车上的超声测距电路，用于测量探月车与模拟探月场地中的 标志物（挡板的距离。超声波脉冲信号由ICL7555产生。经过多级4111-4069的 驱动后由发射器T40K把脉冲信号变为 超声波发送出去。当超声波遇到障碍物时 发生反射,反射的超声波由接收器R40K接收后，通过单片机Rillll一 Ar 一一,一一一一一一一一 - 一一一一一一一一一一一一 4 一一一一一一一一 上拉电阻豳2探月车探测电路板模块2一超声测距电路 电孑翻佑11隧黧盛魏西一川帅AT89S52作发射与接收之间的时间差就能计算出至标志物

5、的距离。距离数据仍然通过一个 12C扩展芯片PCF8574与上位机进行通信。TECHNDLDay FQCUSAT89S52作发射与接收之间的日标志物的距离。距离数据仍然i片PCF8574与上位机进行通信3. 探月车探测电路板模块3 一测温电路如图3所示为探月车上的测温电路。用于测 量模拟探月场地中标志物的温 度。运放U12A和U12C及各自的外围器件构成两个基准电压 VREF和VCC/2向 温度传感器U14及放大器（U12B组成提供参考电压源。温度信号输入 8位模数转 换器AD7999的Vinl端（4管脚，经过模数转换后 形成串行的数字信号通过SDA端 和SCL端与上位机通信。以上三部分电路都

6、在第一天比赛期间。按照大 赛提供工艺文件在印刷电路板 （图4上焊接、装配、调试。焊接好的探测板。由工作人员送到裁判组进行焊接和装配技能工艺的评分，裁判组完成评判并将探测板归还给参赛队。技能工艺评分截 止在比赛第一天的19:00。焊接和装配技能工艺的评分着重 考核元器件安装正 确、规范，焊点的可靠和美观等。4. 探月车系统搭建及通信连接完成的探月车探测电路板与预先准备好的探月 车其它部件。组装探月车系统 并在嵌入式开发环境下编制、安装（或固件升级个性化的控制软件。 并进行整机调测。图4探测板印刷电路板图5任务比赛探月车系统完成后，将进入任务比赛的嵌入式 系统程序设计阶段。通过程序设 计。探月车将

7、对模 拟探月场地中的地形标志物等进行探测，同时通过无线通信发回 探测数据和地形标志物图像。在模拟探月场地中设置有出发区和若干探测点 （十字标记处,如图5所示，出发 区和探测点之间画有连通的轨迹线。每一个探测点前一定距离处标有该点的探测任务号（横线数量一 1探测点入口和出口处有三条竖线作为标 记。在探测点的十字标 记线的延长线方向上【除入口方向将随机设置探二分之一电源电压。25V!熙堡县主磬受粤鞭雠蟹型零蛸122010VOL。08嘲川厂任务比赛中毒蕾慧鍪 测标志物和地形标志物作为探测目标。探月车需按照公布的通讯协议与评分系统建立连接。接收裁判通过评分系统发布的开始比赛命令后自动 启动参赛探月车，

8、在完成探测任务后按给定的格式 上传 探测数据。图5模拟探月场地任务比赛开始后，当选手确认探月车摆放在出 发区的限制线内并处于正常状态 时,裁判通过评分 系统发布开始比赛命令，探月车就开始通过寻迹方 式行驶到达各探 测点。对规定的标志物进行拍照。并对颜色（红绿蓝和形状（圆柱体圆锥体球体进行识别，还要完成距离、温度、光频测量。 也可通过探月车的摄像头获取模拟探 月场地的实际 图像，调用图像识别函数找出各标志物的具体位置。自主控制探月车行驶到达标志物进行上述拍照、识 别、探测，在探测完成后向评分系统上传探测数 据。任务比赛共进行两轮，每场为5分钟,以完成 探测任务数量的多少和完成任务时 间的长短为评

9、分 原则,取最好的一次成绩为最终成绩。6.技术文件编写与整理比赛过程中，参赛队还要编写和整理多种技术文件。包括：程序流程图、主要工 艺流程图、元器 件汇总表、PCB装配图、线缆连接图、仪器仪表明 细表、产品调 试记录、产品概述、技术参数、操作 说明、使用注意事项等。、评分原则本次竞赛主要考察参赛队在嵌入式应用技术方面的技能点和知识点。技能点 在于探月车探测电路 板焊接、装配、调测上，知识点的考核放在嵌入式 系统的控制 软件的编制上。同时各种技术文件的 编写与整理也占有一定的分值。具体的评分 标准见表1所示。表1数码管字型编码表一级指标比例二级指标比倒操作符合安全规范、赛事中是否出现安全7%问题符合行业规范、开发3%环境搭建安全操作与30%制作工艺设计文件5%电子装接工艺15%竞赛计时20%功能与测试60%探测精度30%系统设计文档10%创新与特色10%整体功能创瓤与特色10%总计100%回电子砑佑滴标志物和地嶠标志物作为探测E 探月车需按照公布的通讯协役与1? 接收载乳通过评分SSS布的开! 启动參攥採月车.奁完成採潟任 上