2010年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽_高職組電子設(shè)計(jì)――嵌入式產(chǎn)品重點(diǎn)

1、鬈一川明“ 201年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽”高職組電子設(shè)汁一嵌入式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)競(jìng)賽賽題分析嵌入式系統(tǒng)以微處理/控制器為核心。在軟件 的程序下實(shí)現(xiàn)外設(shè)控制、數(shù)據(jù)處 理等系統(tǒng)功能。今 天的手機(jī)、MP3播放機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等產(chǎn)品無(wú)不與嵌 入式系統(tǒng)息 息相關(guān)。在后PC時(shí)代。家電、玩具、汽車(chē)、 智能手機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備乃至 將來(lái)的智能房屋、智能辦公室等更是離不開(kāi)嵌入式系統(tǒng)及相關(guān)的技術(shù)。我國(guó)的高等職業(yè)院校根據(jù)這一發(fā)展趨勢(shì)，在三百多所學(xué)校中陸續(xù)開(kāi)設(shè)了嵌入式應(yīng)用技術(shù)的專(zhuān) 業(yè)。電子信息專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)也進(jìn)行了嵌入式應(yīng)用技術(shù) 的課程立項(xiàng)研究，結(jié)合嵌入 式系統(tǒng)工程師行業(yè)認(rèn)證 體系,明確了高職院校嵌入式應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容 和

2、發(fā)展方 向。為推動(dòng)嵌入式應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)各高職院校嵌入式技術(shù)應(yīng)用人才的培 養(yǎng)。電子信息專(zhuān)業(yè) 教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)申請(qǐng)并承辦了 2010年全國(guó)職業(yè)院 校技能大賽高 職組嵌入式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的電子大賽。大 賽專(zhuān)家組在調(diào)研和吸收各方面的意見(jiàn)后。采 用了探月車(chē)模型（以下簡(jiǎn)稱(chēng)探月車(chē)作為嵌入式產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 大賽的載體。、競(jìng)賽內(nèi)容1. 競(jìng)賽流程比賽分兩天、兩個(gè)階段進(jìn)行。共19小時(shí)。第一階段的競(jìng)賽時(shí)間為2010年6月25日的8:0021:00,期間參賽隊(duì)完成硬件、軟件裝調(diào)。第二階段比賽為2010年6月26日的8:0014:00.期間進(jìn)行的是賽道任務(wù)比賽，參賽隊(duì)使用完成的 探月車(chē)” 在指定的賽道中完成一系列指定的任務(wù)。

3、1020lovo。082. 考核內(nèi)容比賽主要考察參賽隊(duì)3個(gè)方面的能力：探月車(chē)探測(cè)電路板的裝配與調(diào)試、嵌入 式系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 及調(diào)試、各種技術(shù)文件的編寫(xiě)與整理。、賽題分析賽題有兩部分具體任務(wù)，第一是完成探月車(chē)探 測(cè)電路板焊接、裝配、調(diào)試及探 月車(chē)整體的安裝；第二是使用裝配完成的探月車(chē)在賽道任務(wù)模擬探月 場(chǎng)地中完成規(guī) 定任務(wù)比賽。1探月車(chē)探測(cè)電路板模塊1光頻測(cè)量電路如圖1所示是探月車(chē)上的光頻測(cè)量電路，用于測(cè)量賽道任務(wù)模擬探月場(chǎng)地中標(biāo) 志物發(fā)射的光的頻 率。光電三極管Q1接收光信號(hào)，經(jīng)過(guò)運(yùn)放LF353放大后由3個(gè) 檢音器芯片LM567分辨出光信號(hào)的 頻率后，判斷信號(hào)經(jīng)過(guò)12C擴(kuò)展芯片PCF8574

4、后由SDA端和SCL端與上位機(jī)進(jìn)行通信。2.探月車(chē)探測(cè)電路板模塊2超聲測(cè)距 電路如圖2所示為探月車(chē)上的超聲測(cè)距電路，用于測(cè)量探月車(chē)與模擬探月場(chǎng)地中的 標(biāo)志物（擋板的距離。超聲波脈沖信號(hào)由ICL7555產(chǎn)生。經(jīng)過(guò)多級(jí)4111-4069的 驅(qū)動(dòng)后由發(fā)射器T40K把脈沖信號(hào)變?yōu)?超聲波發(fā)送出去。當(dāng)超聲波遇到障礙物時(shí) 發(fā)生反射,反射的超聲波由接收器R40K接收后，通過(guò)單片機(jī)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 上拉電阻豳2探月車(chē)探測(cè)電路板模塊2一超聲測(cè)距電路 電孑翻佑11隧黧盛魏西一川帥AT89S52作發(fā)射與接收之間的時(shí)間差就能計(jì)算出至標(biāo)志物

5、的距離。距離數(shù)據(jù)仍然通過(guò)一個(gè) 12C擴(kuò)展芯片PCF8574與上位機(jī)進(jìn)行通信。TECHNDLDay FQCUSAT89S52作發(fā)射與接收之間的日標(biāo)志物的距離。距離數(shù)據(jù)仍然i片PCF8574與上位機(jī)進(jìn)行通信3. 探月車(chē)探測(cè)電路板模塊3 一測(cè)溫電路如圖3所示為探月車(chē)上的測(cè)溫電路。用于測(cè) 量模擬探月場(chǎng)地中標(biāo)志物的溫 度。運(yùn)放U12A和U12C及各自的外圍器件構(gòu)成兩個(gè)基準(zhǔn)電壓 VREF和VCC/2向 溫度傳感器U14及放大器（U12B組成提供參考電壓源。溫度信號(hào)輸入 8位模數(shù)轉(zhuǎn) 換器AD7999的Vinl端（4管腳，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后 形成串行的數(shù)字信號(hào)通過(guò)SDA端 和SCL端與上位機(jī)通信。以上三部分電路都

6、在第一天比賽期間。按照大 賽提供工藝文件在印刷電路板 （圖4上焊接、裝配、調(diào)試。焊接好的探測(cè)板。由工作人員送到裁判組進(jìn)行焊接和裝配技能工藝的評(píng)分，裁判組完成評(píng)判并將探測(cè)板歸還給參賽隊(duì)。技能工藝評(píng)分截 止在比賽第一天的19:00。焊接和裝配技能工藝的評(píng)分著重 考核元器件安裝正 確、規(guī)范，焊點(diǎn)的可靠和美觀等。4. 探月車(chē)系統(tǒng)搭建及通信連接完成的探月車(chē)探測(cè)電路板與預(yù)先準(zhǔn)備好的探月 車(chē)其它部件。組裝探月車(chē)系統(tǒng) 并在嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境下編制、安裝（或固件升級(jí)個(gè)性化的控制軟件。 并進(jìn)行整機(jī)調(diào)測(cè)。圖4探測(cè)板印刷電路板圖5任務(wù)比賽探月車(chē)系統(tǒng)完成后，將進(jìn)入任務(wù)比賽的嵌入式 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)階段。通過(guò)程序設(shè) 計(jì)。探月車(chē)將

7、對(duì)模 擬探月場(chǎng)地中的地形標(biāo)志物等進(jìn)行探測(cè)，同時(shí)通過(guò)無(wú)線通信發(fā)回 探測(cè)數(shù)據(jù)和地形標(biāo)志物圖像。在模擬探月場(chǎng)地中設(shè)置有出發(fā)區(qū)和若干探測(cè)點(diǎn) （十字標(biāo)記處,如圖5所示，出發(fā) 區(qū)和探測(cè)點(diǎn)之間畫(huà)有連通的軌跡線。每一個(gè)探測(cè)點(diǎn)前一定距離處標(biāo)有該點(diǎn)的探測(cè)任務(wù)號(hào)（橫線數(shù)量一 1探測(cè)點(diǎn)入口和出口處有三條豎線作為標(biāo) 記。在探測(cè)點(diǎn)的十字標(biāo) 記線的延長(zhǎng)線方向上【除入口方向?qū)㈦S機(jī)設(shè)置探二分之一電源電壓。25V!熙堡縣主磬受粵鞭讎蟹型零蛸122010VOL。08嘲川廠任務(wù)比賽中毒蕾慧鍪 測(cè)標(biāo)志物和地形標(biāo)志物作為探測(cè)目標(biāo)。探月車(chē)需按照公布的通訊協(xié)議與評(píng)分系統(tǒng)建立連接。接收裁判通過(guò)評(píng)分系統(tǒng)發(fā)布的開(kāi)始比賽命令后自動(dòng) 啟動(dòng)參賽探月車(chē)，

8、在完成探測(cè)任務(wù)后按給定的格式 上傳 探測(cè)數(shù)據(jù)。圖5模擬探月場(chǎng)地任務(wù)比賽開(kāi)始后，當(dāng)選手確認(rèn)探月車(chē)擺放在出 發(fā)區(qū)的限制線內(nèi)并處于正常狀態(tài) 時(shí),裁判通過(guò)評(píng)分 系統(tǒng)發(fā)布開(kāi)始比賽命令，探月車(chē)就開(kāi)始通過(guò)尋跡方 式行駛到達(dá)各探 測(cè)點(diǎn)。對(duì)規(guī)定的標(biāo)志物進(jìn)行拍照。并對(duì)顏色（紅綠藍(lán)和形狀（圓柱體圓錐體球體進(jìn)行識(shí)別，還要完成距離、溫度、光頻測(cè)量。 也可通過(guò)探月車(chē)的攝像頭獲取模擬探 月場(chǎng)地的實(shí)際 圖像，調(diào)用圖像識(shí)別函數(shù)找出各標(biāo)志物的具體位置。自主控制探月車(chē)行駛到達(dá)標(biāo)志物進(jìn)行上述拍照、識(shí) 別、探測(cè)，在探測(cè)完成后向評(píng)分系統(tǒng)上傳探測(cè)數(shù) 據(jù)。任務(wù)比賽共進(jìn)行兩輪，每場(chǎng)為5分鐘,以完成 探測(cè)任務(wù)數(shù)量的多少和完成任務(wù)時(shí) 間的長(zhǎng)短為評(píng)

9、分 原則,取最好的一次成績(jī)?yōu)樽罱K成績(jī)。6.技術(shù)文件編寫(xiě)與整理比賽過(guò)程中，參賽隊(duì)還要編寫(xiě)和整理多種技術(shù)文件。包括：程序流程圖、主要工 藝流程圖、元器 件匯總表、PCB裝配圖、線纜連接圖、儀器儀表明 細(xì)表、產(chǎn)品調(diào) 試記錄、產(chǎn)品概述、技術(shù)參數(shù)、操作 說(shuō)明、使用注意事項(xiàng)等。、評(píng)分原則本次競(jìng)賽主要考察參賽隊(duì)在嵌入式應(yīng)用技術(shù)方面的技能點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)。技能點(diǎn) 在于探月車(chē)探測(cè)電路 板焊接、裝配、調(diào)測(cè)上，知識(shí)點(diǎn)的考核放在嵌入式 系統(tǒng)的控制 軟件的編制上。同時(shí)各種技術(shù)文件的 編寫(xiě)與整理也占有一定的分值。具體的評(píng)分 標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1所示。表1數(shù)碼管字型編碼表一級(jí)指標(biāo)比例二級(jí)指標(biāo)比倒操作符合安全規(guī)范、賽事中是否出現(xiàn)安全7%問(wèn)題符合行業(yè)規(guī)范、開(kāi)發(fā)3%環(huán)境搭建安全操作與30%制作工藝設(shè)計(jì)文件5%電子裝接工藝15%競(jìng)賽計(jì)時(shí)20%功能與測(cè)試60%探測(cè)精度30%系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔10%創(chuàng)新與特色10%整體功能創(chuàng)瓤與特色10%總計(jì)100%回電子砑佑滴標(biāo)志物和地嶠標(biāo)志物作為探測(cè)E 探月車(chē)需按照公布的通訊協(xié)役與1? 接收載乳通過(guò)評(píng)分SSS布的開(kāi)! 啟動(dòng)參攥採(cǎi)月車(chē).奩完成採(cǎi)潟任 上