GZ029 智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)賽項(xiàng)正式賽卷及評分標(biāo)準(zhǔn)完整版包括所有附件-2023年全國職業(yè)院校技能大賽賽項(xiàng)正式賽卷

2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組“GZ029智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)”賽項(xiàng)一、最終賽題賽卷九：模擬工業(yè)傳送帶物品檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)（賽前已掛網(wǎng)），賽題中的可變部分信息補(bǔ)充如下：(一)印刷電路板設(shè)計(jì)約束條件1（競賽任務(wù)1.4）1.采用單面板布線，可使用跳線；2.PCB板布線的最小寬度10mil；3.PCB板電氣最小間距10mil；4.PCB板的最小過孔直徑20mil；5.必須設(shè)置禁止布線框，禁止布線框距板邊沿間距不小于50mil；6.添加淚滴和覆銅。(二)電路板布局2（競賽任務(wù)1.4）矩形：60mm（高）×40mm（寬）(三)印刷電路板設(shè)計(jì)約束要求條件2（競賽任務(wù)1.5）1.PCB結(jié)構(gòu)布局：外形尺寸80.0000mm×110.0000mm；PCB板雙面布線，按鍵和THT元器件位于PCB正面，其它SMT元器件位于PCB反面。2.S1-S16為按鍵，采用4×4布局，中心間距約為13.46mm（530mil）。3.電氣最小間距設(shè)置為10mil。4.電源網(wǎng)絡(luò)（VCC、GND）首選線寬20mil，最小線寬為10mil；其它信號線線寬設(shè)置為10mil。5.過孔直徑設(shè)置為22mil，過孔孔徑設(shè)置為10mil。

6.添加淚滴和覆銅。(四)3D元件建模（競賽任務(wù)1.5）元器件2：SIP2插針(五)典型功能故障電路板（競賽任務(wù)1.6）故障電路板4：基本單元組合電路（自動烘手電路）(六)背景色（競賽任務(wù)1.10）2號背景色：黑色（RGB值：0，0，0）(七)物品形狀（競賽任務(wù)1.10）2號形狀：六邊形（）(八)物品顏色（競賽任務(wù)1.10）1號顏色：藍(lán)色（RGB值：0，0，255）(九)物品組合（競賽任務(wù)1.10）1號物品組合：干擾物品種類8種,干擾物品數(shù)量靜態(tài)18個、慢速36個、快速100個，由軟件自動生成。二、題目內(nèi)容(一)指定功能電路1.從競賽現(xiàn)場下發(fā)的元器件清單（附表1）中選擇合適的元器件，自主設(shè)計(jì)一功能電路，能夠?qū)崿F(xiàn)競賽平臺中的RS-485通信模塊功能；2.功能電路的各種外部接口由參賽隊(duì)伍根據(jù)所使用的競賽平臺自行確定；3.利用電路仿真軟件對所設(shè)計(jì)的功能電路進(jìn)行仿真（可使用開關(guān)、LED等元件配合），并將仿真結(jié)果截圖；4.根據(jù)仿真設(shè)計(jì)結(jié)果繪制原理圖，根據(jù)“約束條件1”按“電路板布局2”設(shè)計(jì)PCB，生成符合規(guī)范要求的印制線路板Gerber工程文件；5.比賽第二天，焊接、調(diào)試裁判組下發(fā)的PCB板，并安裝到競賽平臺中，替換系統(tǒng)中的RS-485通信功能模塊，功能電路的安裝位置和方式根據(jù)競賽平臺自主確定；6.元器件清單見附表，比賽第一天只提供器件清單和相關(guān)芯片技術(shù)文檔，實(shí)物元件于比賽第二天下發(fā)。附表1功能電路元件清單型號SN74LS04N封裝DIP14SOP-14SOP-8插件插件插件插件插件插件插件插件插件插件插件插件插件插件插件插件插件分類反向器數(shù)量174LS125AD緩沖器/驅(qū)動器/收發(fā)器比較器1LM393DR110kΩ±1%插件電阻101010101010101010247kΩ±1%插件電阻3kΩ±1%插件電阻4.7kΩ±1%150Ω±1%插件電阻插件電阻100Ω±1%插件電阻120Ω±1%插件電阻1kΩ±1%插件電阻100nF±10%50V10uF±20%50V發(fā)光顏色：紅燈發(fā)光顏色：綠燈發(fā)光顏色：藍(lán)燈發(fā)光顏色：黃燈SA24CA/B插件電容插件電容發(fā)光二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管瞬態(tài)抑制二極管(TVS)肖特基二極管自恢復(fù)保險(xiǎn)絲電源開關(guān)333331N58222JK30-11030V1.1A船型電源開關(guān)2位撥碼開關(guān)1位撥碼開關(guān)排針1*402.542.54杜邦線母對母單P11撥碼開關(guān)2撥碼開關(guān)2插件排針1杜邦線20(二)處理器控制板根據(jù)現(xiàn)場提供的紙質(zhì)原理圖，在電子設(shè)計(jì)軟件中繪制相應(yīng)原理圖；按照約束條件要求2設(shè)計(jì)印制電路板；畫元器件2（SIP2插針）的3D模型，使其可在PCB上顯示3D封裝；將PCB進(jìn)行三維展示。文檔提交要求：所有相關(guān)文件均以“MCU”為主文件名；將原理圖、PCB的正反面的2D、3D展示截圖保存在“MCU報(bào)告文檔.docx”文件中。(三)典型故障電路1.任務(wù)要求參賽選手根據(jù)賽場下發(fā)的U盤中“典型故障電路板4”電路原理圖，分析其電路功能及性能指標(biāo)，測量分析電路板中存在的故障，完成對電路板故障維修任務(wù)，并用選手自帶的微處理器主控板對已修復(fù)電路板指定的輸出信號進(jìn)行測試，并將測試結(jié)果在LCD顯示器上顯示（測試結(jié)果指已修復(fù)電路板指定的輸出信號）。同時(shí)，填寫“典型電路分析及故障排除報(bào)告.doc”文檔，提交時(shí)需轉(zhuǎn)換成PDF格式。2.測試要求(1).將排除好故障的“典型故障電路板4”中的JUMP2端口連接至微處理器主控板進(jìn)行測試（若被測量信號需要處理，參賽選手可選用自帶或賽場提供的信號調(diào)理電路），并在LCD顯示器上還原顯示JUMP2端口實(shí)際輸出信號。(2).參賽選手確認(rèn)測試電路連接完成并調(diào)試成功后，向現(xiàn)場裁判舉手示意，經(jīng)現(xiàn)場裁判允許后，利用賽場提供的攝像模塊對準(zhǔn)LCD顯示器上顯示的結(jié)果拍照，將拍照所得圖片粘貼在“典型電路分析及故障排除報(bào)告.doc”文檔中。3.電路原理圖三、參考答案(一)指定功能電路1.仿真電路2.PCB布局布線3.評分細(xì)則（1）電子電路設(shè)計(jì)（共10分）電路結(jié)構(gòu)正確(1分)電路結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)485芯片功能參數(shù)正確（1分）指定功能電路器件選型、電路設(shè)計(jì)、仿真測試（5分）元器件參數(shù)滿足電路功能需求仿真結(jié)果波形正確（1分）頻率正確（1分）電路美觀（1分）起評分5分，違反1項(xiàng)約束條件扣0.5分；約束條件：按布局繪制指定功能電路印刷電路板1.采用單面板布線，可使用跳線；2.PCB板布線的最小寬度10mil；3.PCB板電氣最小間距10mil；4.PCB板的最小過孔直徑20mil；5.必須設(shè)置禁止布線框，禁止布線框距板邊沿間距不小于50mil；6.添加淚滴和覆銅。（5分）工程文件缺少一個扣1分原理圖、PCB圖、Gerber文件和仿真電路文件，缺少一個扣1分。（2）智能電子產(chǎn)品裝配改造與調(diào)試（共10分）可實(shí)現(xiàn)指定功能（3分）電路板實(shí)現(xiàn)485芯片功能安裝焊焊接質(zhì)量評價(jià)（2分）接調(diào)試由評分組根據(jù)焊點(diǎn)質(zhì)量按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)打分測試（5如第一天沒有繪制出加工PCB板所需的圖紙，可使用提供的標(biāo)準(zhǔn)板焊分）接，使用標(biāo)準(zhǔn)板只給焊接質(zhì)量打分。安裝完成功能實(shí)現(xiàn)（2分）將焊接好的功能板連接到系統(tǒng)中，系統(tǒng)可正常運(yùn)行視為安裝成功。系統(tǒng)安布局合理、走線整齊、標(biāo)注清晰（3分）裝連接布局合理1分（5分）走線規(guī)范1分走線有無標(biāo)注1分(二)處理器控制板1.2D-PCB：2.3D-PCB(三)典型故障電路1.查找故障點(diǎn)并修復(fù)故障（共8分）故障故障元件標(biāo)號及故障現(xiàn)象（1分）成因分析及維修方法（1分）Q3錯料；更換正確物料Q3；芯片U3A第1引腳輸入信號不正常（故障現(xiàn)象描述與故障元件相關(guān)即可）D4；JUMP1端口輸出信號不正常故障1故障2故障3故障4D4損壞；更換好的物料R13錯料；更換正確物料C13錯料；更換正確物料（故障現(xiàn)象描述與故障元件相關(guān)即可）R13；JUMP3端口輸出信號不正常（故障現(xiàn)象描述與故障元件相關(guān)即可）C13；JUMP3端口輸出信號不正常（故障現(xiàn)象描述與故障元件相關(guān)即可）2.測試結(jié)果顯示（共4分）參賽選手確認(rèn)測試電路連接完成并調(diào)試