2022 年云南省职业院校技能大赛高职组 电子产品设计及制作赛项规程

2022年云南省职业院校技能大赛高职组

电子产品设计及制作赛项规程

1.赛项名称

赛项名称：电子产品设计及制作英语名称：ElectronicProduct

DesignandProduction

赛项组别：高职组

赛项归属产业：电子信息产业

2.竞赛时间

2022年1月2日14：00—16：00报到

1月2日16：00熟悉赛场

1月3日8：00-11：00比赛

3.承办院校

云南现代职业技术学院

4.竞赛目的

竞赛以真实工作任务为载体，以公平公开为考核准则，以综合职

业能力为考察目标，考察选手职业道德、职业素养、技术技能水平和

创新能力，展示职业教育改革成果，全面提升教学质量，加快电子信

息类专业高素质技能型人才的培养，增强技能型人才的就业竞争力。

5.选手需要具备的能力

本次电子产品设计与制作赛项的选手需要具备以下知识点。

5.1电子技术在实践中的应用

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选手要具备的知识点：

•通用国际标准符号；

•电子工业中普通的保养、安装、维修中所需要的材料和工具

（电子电路元件的规格）；

•模拟和数字逻辑电路及传感器电路；

•AC和DC技术；

•分析电子电路、电气电路、数字逻辑电路和传感器电路；

•电阻、电感、电容的参数与选取；

•无源和有源滤波器；

•振荡器（RC、LC、石英、锁相环）；

•基本放大器电路；

•运算放大器实际应用；

•微分和积分电路，信号发生器和脉冲整形器

•真值表、时序图、卡诺图、布尔代数、组合逻辑及其应用；

•组合和时序逻辑电路，计数系统；

•基本与、或、非、与非、或非和异或门的性能；

选手应具备的技能点：

•正确选用和分析适当的原理完成要求的任务；

•用电脑工具完成：电路设计、仿真和PCB布局；

•51系列单片机的编程；

•用51系列单片机实现典型的通讯；

•单片机外部设备接口应用；

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5.2电子电路设计与装调

选手要具备的知识点：

•电子技术原理的运用；

•专业软件（PCB设计）的使用；

•按需要设计电路；

选手应具备的技能点：

•计算和选择适合的元器件；

•设计符合规范和实际用途的电路；

•使用原理图抄绘和PCB布局软件设计电路；

•用行业的最佳规范标准对线路板进行布局设计；

•散热应用。

5.3程序设计

选手要具备的知识点：

•51系列单片机系统；

•微处理器开发工具；

•行业中常用的集成软件开发环境；

•通过C语言和最佳行业规范对51系列单片机系统进行编程；

•51系列单片机的通讯；

•微处理器接口原理的应用；

•中断处理和复位。

选手应具备的技能点：

•对语法错误进行定位、纠正和重新编译；

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•编写、编译、上传、测试和调试C程序；

•常用C函数的应用；

•使用提供的函数；

•编写特定功能的函数；

•打开、编译并把预先写好的代码传到51系列单片机系统；

•编写、修改、调试、验证/测试51系列单片机系统上的代码；

•使用或编写中断服务程序（ISR）或轮询方法；

•在编写代码的时候使用可接受的编写规范。

6.竞赛内容

6.1竞赛时间

竞赛时间为3小时。各竞赛队在规定的时间内，独立完成“任务

书”规定的竞赛任务。

6.2竞赛模块

本次竞赛设置三个模块：A模块为电子产品硬件电路综合，包括

电子产品电路设计、电子产品装配与故障排除；B模块为51单片机

编程；C模块为电子产品印刷电路板设计（PCB设计）

6.3模块简述

6.3.1模块A-电子产品硬件电路综合

（1）认真阅读竞赛任务书及电路图纸；

（2）对基本电子模块进行部分设计或修改；

（3）应用仿真软件对设计电路进行仿真验证；

（4）对提供的元件进行自检；

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（5）电路组装标准采用IPC-A-610-F相关标准；

（6）使用电子仪器对电子线路进行测量；

（7）诊断电路板错误处或其他原因引起的故障；

（8）使用手动工具电烙铁等工具调整、替换不良电路和电子元件；

（9）记录和分析测量的结果和数据，在任务书上填写。

6.3.2模块B-51单片机编程

（1）按竞赛任务书要求设计并选择相应的控制模块和元器件搭建单

片机控制装置；

（2）合理确定各模块的摆放位置，按相关技术规范连接模块电路；

（3）使用编程语言对51单片机进行编程;

（4）调试单片机控制程序，系统和器件的有关参数，达到任务书规

定的工作要求和技术要求；

（5）应用相关的理论知识和工作过程知识，完成装配与调试相关工

艺及过程记录分析表。

6.3.3模块C-电子产品印刷电路板设计

（1）运用AltiumDesigner软件绘制电路原理图；

（2）运用AltiumDesigner软件设计印刷电路板（PCB板）；

（3）绘制电路时元器件图形标准采用软件中默认标准；

（4）输出有效的PCB加工文件；

（5）对所提供未知元器件封装进行识图/测量与绘制。

7.竞赛方式

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7.1竞赛以团队方式进行，在规定的时间内完成三个模块任务，各模

块得分总和为参赛队的成绩，参赛队成绩按分数高低进行排序。

7.2每支参赛队由3名参赛选手组成，3名选手须为同校在籍学生，

性别和年级不限。

7.3每支参赛队可配指导教师2名，竞赛期间不允许指导教师进入赛

场进行现场指导。

7.4参赛选手分工。在比赛时间内选手可独立或合作完成模块内容，

选手分工由参赛队自行安排。提交任务书后视为结束比赛，选手可离

开考场。同一参赛队3名选手需同时离开考场。

8.评分标准

8.1评分标准

本项目评分标准分为客观和主观两类。凡可采用客观数据表述的

评判称为客观评分：凡需要采用主观描述进行的评判称为主观评分。

依据选手完成工作任务的情况，按照技能大赛裁判组制定的考核标准

进行评分，满分为100分。

表8-1本次竞赛配分表

模块评分内容配分

客观分主观分

电子产品电路设计15

电路板焊接工艺10

A产品功能完成15

故障判断与记录10

职业道德5

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B单片机编程25

职业道德5

C印刷电路板设计15

总计100分

8.2违规扣分

选手有下列情形，需从竞赛成绩中扣分

（1）违反竞赛规定,提前进行操作的,由现场评委负责记录,并扣1-5

分；

（2）违反赛场纪律，由现场评委负责记录，依据情节扣2-10分；

（3）扰乱赛场秩序，干扰裁判员工作，视情节扣5-10分，情况严重

者取消竞赛资格；

（4）违反操作规程，造成严重后果的，由裁判长宣布终止该选手竞

赛。

8.3评分流程

（1）裁判组由参赛队各出一名裁判员组成。

（1）裁判员以小组的形式进行评判工作，裁判员小组的分组和分工

由裁判长决定；

（2）在评判过程中，所有的评判结论必须由评判小组集体决定；

（3）评判工作分为客观测量和主观评判两个部分。客观评判：针对

比赛结果如选手的设计图纸、答题纸、作品按《评分表》细则进行测

量评价。主观评判：针对选手比赛作品的主观判断进行评价，由多名

以上裁判同时评价，以先靠档后评分的原则评价。

9.赛场基础设施

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9.1竞赛场地与设施

9.1.1模块A主要设备为电子工艺实训考核装置，主要配置有：

YL-238A函数信号发生器；

100MHz数字示波器，型号：YLD1102D；

数字毫伏表，型号：DF1931；

数字频率计，型号：GFC-8010H；

3-24V可调交流电源

0-24V可调直流电源

±12V、±5V直流固定电源

计算机，安装Multisim14.0中文版，Proteus8中文版。

9.1.2模块B主要设备为STC8A8K64S4A12开发套装，主要配置如表

9-1所示。

表9-1STC8A8K64S4A12开发套装配置

序号名称单位数量

1STC8A8K64S4A12开发板个1

2LCD1602显示屏模块个1

3LCD12864显示屏模块个1

40.96寸OLED显示屏模块个1

51.54寸电子墨水屏模块个1

61路继电器模块个1

7声音传感器个1

8气体传感器个1

9NTC光敏电阻传感器个1

10NTC热敏电阻传感器个1

11人体红外传感器个1

序号名称单位数量

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124位数码管模块个1

13雨滴传感器个1

14DS18B20可编程数字温度传感器个1

15DHT11数字输出温度传感器个1

16SHT20温湿度传感器个1

17SHT30温湿度传感器个1

18光强度传感器个1

19FLASH模块个1

20FRAM模块个1

21ESP-12F串口转WiFi模块个1

22USB转TTL工装个1

23MicroSD卡TF卡个1

24TF卡读写模块个1

25读卡器个1

26nRF24L01P无线模块个1

271027震动马达模块个1

28MPU6050模块个1

29HC08蓝牙模块个1

30USB转RS485转换器个1

31PAJ7620手势识别传感器个1

32SG90舵机模块个1

33DC5V2A电源适配器个1

34USB2.0数据线TYPEC接口根1

35红外遥控器个1

36USB2.0转T口数据线个1

37M3铜柱螺丝螺母对4

38杜邦线根若干

39L型内六角扳手个1

40一字螺丝刀个1

41跳线帽个若干

42下载软件：stc-isp-15xx-v6.86L

43计算机（WIN7或WIN10系统）台1

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44编程软件（keil4或keil5）

9.1.3模块C主要设备为计算机，安装软件如下：

•操作系统WIN7或WIN10系统；

•AltiumDesigner16中文版；

•Multisim14.0中文版；

•Proteus8中文版；

•搜狗输入法

9.2提供器材

9.2.1赛场提供器材

•工作任务书及完成任务描述的电子产品和功能电路所需元器件；

•电路板（PCB板）；

•连接导线，焊锡、助焊剂。

9.2.2选手自带工具

•连接电路的工具：热风枪、电烙铁、尖嘴钳、斜口钳、镊子、

一字螺丝刀、十字螺丝刀等；

•电路和元件检查工具：万用表；

•试题作答工具：圆珠笔或签字笔、计算器、HB和B型铅笔、三

角尺等；

•防静电手环。

10.竞赛规则

10.1参赛队在竞赛前进行抽签来决定竞赛工位号，竞赛前10分钟进

入竞赛工位，核对现场提供的器件；竞赛开始后，拆封竞赛任务书，

进行竞赛；

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10.2竞赛时间为3个小时，在比赛时间内选手可独立或合作完成模

块内容，选手分工由参赛队自行安排。提交任务书后视为结束比赛，

选手可离开考场。同一参赛队3名选手需同时离开考场。

10.3竞赛期间参赛选手不得离场，不得携带手机等移动通信或上网

设备、移动存储设备、纸介资料等与竞赛有关的物品；

10.4竞赛过程中，参赛选手须严格遵守安全操作规程及劳动保护要

求，确保设备及人身安全，并接受裁判员、现场技术服务人员的监督

和警示；

10.5参赛选手须在竞赛工位的计算机中，按竞赛任务书要求将文件

存储到指定竞赛文件夹中，否则不计入成绩；

10.6因设备自身故障导致选手中断竞赛，由大赛裁判长视具体情况

做出裁决；

10.7参赛选手若提前结束竞赛，应向裁判员举手示意，竞赛终止时

间由裁判员记录，参赛选手结束竞赛后不得再进行任何操作；

10.8参赛选手需按照竞赛任务书要求完成竞赛。竞赛完成后，参赛

选手须清理现场卫生；

10.9其他未尽事宜，赛场技术问题解释权归裁判长所有，赛场组织

问题解释权归主办方所有。

2022年云南省职业院校技能大赛组委会

2021年11月18日

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附件：样题

模块A-电子产品硬件电路综合工作任务书

（本项55分，时间3小时）

一、电子产品电路原理设计

设计定时器电路，实现以下功能：

（1）电路能实现30S和60S两种时间的定时。

（2）具有复位功能，即按下复位键SB1，数码管显示清零。

设计电路需用的主要元件：

序号元件编号元件名称型号/规格数量备注

1数码管一位共阴2

2CD45112

3CD45182

4CD40111

5NE5551

6LED1

7电阻若干

8电容若干

9按键开关2

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设计电路图

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二、电子产品装配与调试

1.选手须知

（1）完成工作任务的过程中，所有操作都应符合安全操作规程；仪器、仪表使用规范、安

全。

（2）工具摆放整齐符合职业岗位要求，使用规范、符合安全要求。

（3）包装物品、导线线头等的处理，符合职业岗位的要求，保持工位的整洁。

（4）遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员，爱惜赛场的设备和器材。

2.电路装配焊接

（1）元件焊接

根据《红外调速风扇》电路图和《红外调速风扇元器件清单》，从提供的元器件中选择

元器件，准确地焊接在赛场提供的印刷电路板上。

要求：在印刷电路板上所焊接的元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净，无毛刺；

无漏、假、虚、连焊，引脚加工尺寸及成形符合工艺要求；导线长度、剥线头长度符合工艺

要求，芯线完好，捻线头镀锡。

（2）电路安装

根据给出的《红外调速风扇》电路原理图，把选取的元器件及功能部件正确地装配在赛

场提供的印刷电路板上。

要求：元器件焊接安装无错漏，元器件、导线安装及元器件上字符标示方向均应符合

工艺要求；电路板上插件位置正确，接插件、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。

3.电路调试与故障维修

要求：在您已经焊接好的《红外调速风扇》线路板上，已经设置了三个故障。请您根

据《红外调速风扇》电路原理和电路功能加以排除，故障排除后电路才能正常工作。并请完

成以下的检修报告。

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故障一检修报告

故障

现象

故障

检测

故障点

故障

排除

故障二检修报告

故障

现象

故障

检测

故障点

故障

排除

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故障三检修报告

故障

现象

故障

检测

故障点

故障

排除

4、红外调速风扇的调试与检测

要求：按本项目的各项要求，对电路进行调试与检测。

（1）调试并实现电路的基本功能

①电源工作正常：接上+12V电源，+12V、+5V电源指示灯亮。

②地址码编码正确

要求：根据您所在的工位号，对遥控电路地址码开关S1和主控制板地址码开关S4进行

编码（用二进制数），同时使S1和S4的编码AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0（电路中，

S1、S4的拨码开关顺序号为8、7、6、5、4、3、2、1，拨码开关位置在“ON”时为1，否

则为0）为您的工位号数。

③遥控板电路工作正常：+9V电池接上后，按下任意一个按键，调节Rp1，使TP1输出信

号的振荡频率为60-80kHz.。对着接收头IC5按“SET”键，能设置风扇档速1-4，按“ON/OFF”

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键可以控制控制板的开/关机。

④显示电路工作正常：开机时数码管显示速度档位1-4，LED4点亮。关机时数码管不显

示，LED4熄灭。

⑤调速电路工作正常：开机时，速度档位设置不同时，风扇转动速度不一样。档位越大，

速度越大。关机时，风扇不转。

（2）电子产品检测

正确完成电路的安装与调试，调试后进行检测，并把检测的结果填在题目的空格中。

①电路正常工作时，按“ON/OFF”开机，数码管正常显示，仪器测得此时TP5输出的电

压为_________V。再按“ON/OFF”键关机，数码管不显示，此时TP5处的电压为______V。

②将风扇调到速度1，万用表打到直流电压档，测得TP7的输出电压为________V。（精确

到0.1V）。

③电路正常工作时，万用表打到直流电压档，测得TP8的电压为______V。

按下遥控板的任意键后，TP8的输出电压变化情况是_______________。

④电路正常工作时，测得TP6处的波形频率为____________Hz。

5．测量

在正确完成电路的安装与调试后，使用给出的仪器，对相关电路进行测量，并把测量的

结果填在相关的表格中。

（1）要求：将已经焊接好的《红外调速风扇》电路板，使其正常工作，将风扇速

度调到“2”，测量TP7的波形，并记录在下面的表格中。

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模块B单片机编程工作任务书

（本项30分，时间3小时）

一、工作任务要求

请你在3小时内，用STC8A8K64S4A12单片机开发套装完成九宫格填数游戏，具体要求

如下：

1.根据系统的相关说明和工作要求，选择需要的控制模块和元器件，在赛场提供的图纸

上，画出你设计的九宫格填数游戏的模块接线图。

2.根据你画出的模块接线图，按照工艺规范连接九宫格填数游戏的硬件电路。

3.根据你设计的硬件电路，编写九宫格填数游戏的控制程序，存放在“D”盘以工位号

命名的文件夹内。

4.请调试你编写的程序，检测和调整有关硬件设置，完成九宫格填数游戏整体调试，

使之能实现规定的任务要求，并将编译通过的程序“烧入”单片机中。

5.用时3小时，满分30分。

二、九宫格填数游戏相关

（一）九宫格填数游戏玩法说明

在如图1所示的九宫格里分别填入数字1~9，使得各行、列、对角线的数字之和都等于

15，数字不可重复使用。

7

9

3

图1

（二）九宫格填数游戏硬件装置及其功能

1、显示部分

（1）液晶显示：使用12864液晶显示器显示九宫格，全屏显示初始界面和填数成功界

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面。液晶显示的所有字符皆为16*16点阵标准字体（宋体）。

（2）数码管显示：用8位数码管右侧第一位显示当前单元格待填数字。

2、功能按键

使用4X4矩阵键盘模拟游戏按键，按键的功能和位置如图2所示。

验证

修改确认

图2

3、使用电位器AD采样模块中的电位器旋钮调整待填数字大小。

三、九宫格填数游戏功能要求

（一）游戏初始化

系统上电后进行初始化，各部分初始状态要求如下：

1、八位数码管显示效果均为“-”；

2、12864液晶显示初始化界面如图3所示。其中第二行显示进入游戏界面的进度，初

始显示0%，逐渐递增，最终应显示为100%；第三行显示进度条（黑色填充100列），填充度

初始为0%，最终为完全填充，规定读取进度时间为10s。进度条读取100%完成后，界面保

持2s后显示图1所示界面。注意：初始数字的位置是固定不可更改的。

图3

（二）系统运行要求

1、移动光标选定单元格

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系统进入图1界面后，首先是第一行第一格反白闪烁显示，表示该格处于选定状态，用

户可以通过键盘中的方向键选中其他单元格。例如：按下“↓”键，则第一格停止反白闪烁，

第二行第一格开始反白闪烁。

2、使用键盘填入数字

用户选定单元格后，按下“修改”键，数码管右侧第一位显示待填数字，此数字可以通

过旋转电压源旋钮，在1~9范围改变大小。当显示为需要的数字时，按下“确认”键，若此

数“合法”（不与其他单元格重复），则将此数填入九宫格；若此数不“合法”，则无法填入，

同时蜂鸣器响1s。

注意：初始的三个数字