2021 年山東省職業(yè)院校技能大賽中職組電子電路裝調(diào)與應(yīng)用賽項工作任務(wù)書

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽

中職組電子電路裝調(diào)與應(yīng)用賽項

工

作

任

務(wù)

書

2021年11月臨沂

賽位號：

1

模塊考核模塊權(quán)重時間

職業(yè)素養(yǎng)10%

線路板焊接與裝配30%

模塊A

可視化界面制作與編程20%

模塊B電路檢測與維護15%5小時

電路搭建15%

模塊C

電路仿真10%

總計100分

注意事項

1.賽場提供的資料全部存放在賽場提供的“U盤:\賽場資料”文件夾中。

2.選手在D盤建立“×××提交資料”文件夾（×××為賽位號），所有上交

資料都必須保存到“D:\×××提交資料”文件夾中，同時把“×××提交資料”

備份到賽場提供的U盤內(nèi)，在比賽結(jié)束后一并提交，并簽賽位號確認。

3.各任務(wù)的截圖必須按照要求粘貼到<答題卡>指定位置。

4.截圖使用windows自帶“截圖工具”。

5.所有記錄均以<答題卡>結(jié)論為準，寫在任務(wù)書上無效。

6.<答題卡>保存后，另存一份PDF格式。選手U盤和上傳資料的<答題卡>應(yīng)同

時有WORD版和PDF版兩種格式。

2

模塊A-1線路板的焊接與裝配（30分）

一、電路描述

本系統(tǒng)是一個基于人臉檢測的自動門控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括四個功能：1.自

動控制功能模式；2.手動控制功能模式；3.自動門故障檢修功能模式；4.數(shù)據(jù)存

儲功能。

二、線路板的焊接與裝配（15分）

自動門控制系統(tǒng)電路圖見附圖A-1、視覺識別模塊連接圖見附圖A-2（沒有紙

質(zhì)，電子版在“U盤-賽場資料-模塊A”）、自動門控制系統(tǒng)電路元器件表見附表A-1。

從提供的元器件中選擇元器件，準確地焊接在賽場提供的線路板上：注意各

器件的安裝方向；注意各器件的安裝順序；安裝塑料螺柱。

1.直插元器件焊接與裝配（7分）；

2.貼片元件焊接與裝配（8分）；

三、系統(tǒng)調(diào)試與功能（10分）

1．從（AI+IOT應(yīng)用模塊）實驗箱取出視覺識別模塊，將視覺識別模塊4P排

線連接到電路板P1端口上，連接圖見附圖A-2。電路接通+5V電源上電，按下K2

復(fù)位鍵，初始化狀態(tài)：指示燈LED1,LED2常亮，LED3-LED8亮2s后熄滅，數(shù)碼管

顯示時間，時間格式為“HH-MM”(HH:表示小時，MM：表示分鐘)。（1分）

2．按下按鍵C，進行Flash功能檢測，數(shù)碼管顯示“00000”等待3s左右，

數(shù)碼管顯示“HELLO”,再等待3s左右，數(shù)碼管顯示時間數(shù)據(jù)；說明Flash讀寫正

常。（1分）

3．按下按鍵A，數(shù)碼管顯示“-FAE-”，此時LED3點亮，進入自動門故障檢修

功能模式。（3分）

（1）按下按鍵1，數(shù)碼管顯示“FAE-1”，同時LED4點亮，再次按下按鍵1，

LED4將被熄滅,LED4點亮?xí)r模擬左限位故障，LED4熄滅模擬故障已排除；

（2）按下按鍵2，數(shù)碼管顯示“FAE-2”，同時LED5點亮，再次按下按鍵2，

LED5將被熄滅，LED5點亮?xí)r模擬右限位故障，LED5熄滅模擬故障已排除；

（3）按下按鍵3，數(shù)碼管顯示“FAE-3”，同時LED6點亮，再次按下按鍵3，

LED6將被熄滅，LED6點亮?xí)r模擬人臉檢測故障，LED6熄滅模擬人臉檢測故障已排

除；

3

（4）按下按鍵4，數(shù)碼管顯示“FAE-4”，同時蜂鳴器叫一聲，再次按下按鍵

4，蜂鳴器繼續(xù)叫一聲，如果蜂鳴器不響代表蜂鳴器故障；

（5）按下按鍵5，數(shù)碼管顯示“FAE-5”，同時步進電機順時針轉(zhuǎn)圈，蜂鳴器

斷續(xù)叫，再次按下按鍵5，同時步進電機逆時針轉(zhuǎn)圈，蜂鳴器斷續(xù)叫，步進電機順

時針轉(zhuǎn)動模擬自動門開門，步進電機逆時針轉(zhuǎn)動代表自動門門關(guān)門。

4．再次按下按鍵A，退出檢修狀態(tài)，回到時間顯示狀態(tài)。（1分）

5．通過按鍵B設(shè)置，可以切換“自動控制功能模式”和“手動控制功能模式”，

默認上電為“自動控制功能模式”?！笆謩涌刂乒δ苣Ｊ健睍rLED7點亮；“自動控

制功能模式”時LED7熄滅。（1分）

備注（“自動控制功能模式”和“手動控制功能模式”數(shù)碼管只顯示時間）

6．按下按鍵B切換控制模式，將模式切換至“手動控制功能模式”，按一下

按鍵E，自動門打開（電機順時針轉(zhuǎn)圈），并伴隨著蜂鳴器的斷續(xù)叫聲，停止后，

LED8指示燈點亮，表示自動門處于打開狀態(tài)；按一下按鍵F，自動門關(guān)閉（電機

逆時針轉(zhuǎn)圈），并伴隨著蜂鳴器的斷續(xù)叫聲，停止后，LED8指示燈熄滅，表示自動

門處于關(guān)閉狀態(tài)。（1分）

7.按下按鍵B切換控制模式，將模式切換至“自動控制功能模式”，按下視

覺識別模塊上的on/off鍵開機，將視覺識別模塊的攝像頭對準“人臉檢測”卡片，

確保整個人臉都顯示在智能視覺模塊的屏幕中，當(dāng)檢測到人臉時，屏幕會出現(xiàn)矩

形框，此時，主板步進電機順時針旋轉(zhuǎn)，蜂鳴器斷續(xù)叫，說明自動門正在打開，

此時拿開智能視覺模塊，使其攝像頭對準白色背景（白紙，或人臉檢測圖片背面），

防止誤識別；等待自動門打開完成后，累計人數(shù)加一，等待2s左右，主板步進電

機逆時針旋轉(zhuǎn)，蜂鳴器斷續(xù)叫，說明自動門正在關(guān)閉；等關(guān)閉完成，可以繼續(xù)將

智能視覺模塊的攝像頭對準“人臉檢測”圖片，進行下一輪的自動控制操作。自

動門打開（電機順時針轉(zhuǎn)圈），停止后，LED8點亮，表示自動門處于打開狀態(tài)，等

待2s后，自動門關(guān)閉（電機逆時針轉(zhuǎn)圈），停止后，LED8熄滅；表示自動門處于

關(guān)閉狀態(tài)。（1分）

8.按下按鍵D,切換數(shù)碼管時間顯示界面和累計人數(shù)界面，累計人數(shù)顯示：

“C-XXX”，“XXX”代表人數(shù)，例如人數(shù)為9個，顯示“C-009”。（1分）

四、數(shù)據(jù)測量（5分）

要求：測量波形要進行截圖，把截圖粘貼在答題卡相應(yīng)的位置。用自帶的萬

4

用表測量電壓值，電壓值在答題卡相應(yīng)的位置填寫。

1.波形測量（3分）

（1）電路上電后，測量TP1波形。（2分）。

（2）按下按鍵B，LED7點亮，將模式切換成“手動控制功能模式”，按一下

按鍵E，自動門打開（電機順時針轉(zhuǎn)圈），并伴隨著蜂鳴器的斷續(xù)叫聲，捕捉蜂鳴

器發(fā)聲時，TP2處波形，再按按鍵F消除打開狀態(tài)，截圖保存一個蜂鳴器發(fā)聲的波

形（1分）。

測試點波形截圖

TP1

TP2

2.電壓測量（每空1分，共2分）

測試點TP4TP5

電壓值

模塊A-2可視化界面制作與編程（20分）

要求：

1.把焊接好的“自動門控制系統(tǒng)”電路板與NI-myDAQ數(shù)據(jù)采集器、串口線相

連，利用LabVIEW軟件制作如圖1-2-1所示“自動門控制系統(tǒng)”前面板監(jiān)控界面。

完成程序框圖編寫后，運行系統(tǒng)，可以實現(xiàn)如圖1-2-2所示監(jiān)控界面的功能。

2.如模塊A-1電路沒有功能，開賽3小時后可以向裁判長申請“自動門控制

系統(tǒng)軟件.exe使用說明”替代線路板按鍵功能。

圖1-2-1前面板控制界面

5

圖1-2-2景區(qū)門禁監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控界面

一、可視化監(jiān)控界面制作（共4分）

制作圖1-2-1所示前面板控制界面，制作完成后截圖（水印不需要制作）。

1.放置界面內(nèi)所需的文字，界面內(nèi)所有文本內(nèi)容、字體都為“黑體”、字體大

小“36”、字體顏色“黑色”。

2.創(chuàng)建2個字符串顯示控件，用于顯示系統(tǒng)時間和控制功能模式。

3.創(chuàng)建布爾量顯示控制功能模式，“手動控制功能模式”布爾顯示藍色，“自

動控制功能模式”布爾顯示綠色。

4.創(chuàng)建一個顯示控件，顯示自動門的動態(tài)狀態(tài)。

5.創(chuàng)建一個輸入控件，用于輸入串口端口號。

6.創(chuàng)建多個布爾量顯示自動門檢測到的累計人數(shù)。

7.自動門的圖片可以在“U盤:\賽場資料\模塊A”調(diào)用。

二、程序框圖編寫（共4分）

1.串口設(shè)置：選擇創(chuàng)建所需要的函數(shù)，在該函數(shù)里創(chuàng)建所需的常量：波特率

值為9600數(shù)據(jù)比特值為8；VISA資源名稱采用COM1，通訊協(xié)議如表1-2-1所示。

（數(shù)據(jù)接收到的皆為字符串格式）

表1-2-1通訊協(xié)議表

起始字數(shù)字域結(jié)束字

2位3位2位

AA累計人數(shù)BB

例子：例如串口接收到數(shù)據(jù)為：AA123BB

代表：起始字：

累計人數(shù)：

結(jié)束字：

2.獲取電腦日期/時間，連接日期字符串、星期字符串、時間字符串用于顯示。

6

3.可以在“U盤:\賽場資料\模塊A”調(diào)用賽場提供的“數(shù)碼管”的子VI；也

可以自行編寫。

三、功能監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理（共12分）

1.控制界面數(shù)據(jù)處理（4分）

（1）建立正確的DAQ助手通道，端口選擇“port0/line2:port0/line3”，

設(shè)置線取反，創(chuàng)建布爾數(shù)組顯示控件或建立DAQmx通道，“線”端口選擇“myDAQ1/

port0/line2:3”，數(shù)據(jù)創(chuàng)建布爾數(shù)組顯示控件，截圖“自動控制功能模式”下自

動門開門再關(guān)門后（步進電機停止時）布爾數(shù)組狀態(tài)。

（2）建立正確的串口通道，采集串口通信信息，對“VISA讀取”控件創(chuàng)建字

符串顯示控件，當(dāng)計數(shù)次數(shù)為4人時，對字符串顯示控件界面截圖。

2．功能控制（8分）

要求：選手完成程序框圖后點擊運行，應(yīng)該實現(xiàn)如下功能，驗證完功能后按

照圖1-2-2所示格式截圖。

（1）實時時間顯示：實時顯示的時間數(shù)據(jù)由電腦系統(tǒng)時間決定，顯示格式為:

年/月/日星期X時：分鐘，例如：2021/10/16星期六16:40。（2分）

（2）按下按鍵B，控制功能模式切換“手動控制功能模式”和“自動控制功

能模式”和實物狀態(tài)一致，且“手動控制功能模式”布爾顯示藍色，“自動控制功

能模式”布爾顯示綠色。（2分）

（3）自動門狀態(tài)和實物一致，步進電機順時針轉(zhuǎn)動，自動門開門，步進電機

停止時，界面內(nèi)自動門處于打開狀態(tài)；步進電機逆時針轉(zhuǎn)動，自動門關(guān)門，步進

電機停止時，界面內(nèi)自動門處于關(guān)閉狀態(tài)。（2分）

（4）串口接收到數(shù)據(jù)，通過數(shù)碼管顯示出來，界面累計人數(shù)和串口接收到的

電路板累計人數(shù)一致。（2分）

7

模塊B電路檢修與維護（15分）

一、電路檢修（8分）

1.在給出的OCL功率放大電路線路板上，已經(jīng)設(shè)置了兩個故障，請選手根據(jù)

附圖BOCL功率放大電路原理圖加以排除，完成電路檢修后，電路功能如下：

2.完成故障檢修后，請在答題卡完成表2-1-1故障檢修報告的填寫。

表2-1-1故障檢修報告

故障#1（4分）故障元件/位置（1分）故障原因（1分）

測量參數(shù)（0.5分）維修前電阻值或電壓值（1分）維修后電阻值或電壓值（0.5分）

紅表筆：

黑表筆：

故障#2（4分）故障元件/位置（1分）故障原因（1分）

測量參數(shù)（0.5分）維修前電阻值或電壓值（1分）維修后電阻值或電壓值（0.5分）

紅表筆：

黑表筆：

說明：測量參數(shù)中紅黑表筆需明確指出故障位置距離最近的兩點。

二、電路調(diào)試（7分）

接入±12V電源，輸入f=1kHz的正弦波，完成以下調(diào)試：用傳統(tǒng)示波器同時

測量最大不失真時輸入和輸出端（空載）的波形，把波形截圖粘貼在答題卡指定

??

位置，并計算電壓放大倍數(shù)。（提示：放大倍數(shù)??=）。（注意：截圖波形應(yīng)該

??

包括峰峰值和周期讀數(shù)，誤差不大于±10%）

測試要求輸入、輸出（空載）電壓波形（4分）數(shù)據(jù)記錄（每空1分）

1.Uipp=（）

輸出最大不

2.Uopp=（）

失真波形

3.Au=（）

8

模塊C-1電路搭建（15分）

一、電路描述

本系統(tǒng)是一個監(jiān)測和控制車窗的系統(tǒng)，可根據(jù)天氣和光強度自動控制車窗，

也可人為控制車窗。

框區(qū)域電路功能描述：該區(qū)域是一個檢測光強度電路，不一樣的光強度輸

出不一樣的電壓值。

二、電路的搭建（6分）

選手根據(jù)附圖C-1、附圖C-2所示智能車窗電路原理圖，以及<框區(qū)域電路

功能描述>，正確選擇電子電路模塊，完成智能車窗系統(tǒng)電路統(tǒng)搭建與調(diào)試。將

選擇的電子電路模塊編號填寫到答題卡表3-1-1中（6分）。

表3-1-1選擇模塊清單

EDM－EDM-EDM－EDM-EDM-

EDM－EDM-EDM－EDM-YL-1050A-

說明：按實際電子電路模塊數(shù)量填寫。電子電路模塊編號從小到大填寫。

3.程序下載

完成系統(tǒng)電路搭建后，用“亞龍單片機下載器”下載“U盤:\賽場資料\模

塊C\智能車窗系統(tǒng).hex”程序。

三、智能車窗系統(tǒng)的功能（6分）

（因為1050A熱釋電持續(xù)10S接收不到信號，模擬人員已全部離開車輛，同

時液晶顯示屏顯示關(guān)掉，所有在1-6點調(diào)試時，防止液晶顯示屏光掉，把P1.3

端口直接地，模擬一直檢測到人信號。）

1.上電后顯示“歡迎使用智能車窗系統(tǒng)”,顯示如圖3-1-1所示歡迎界面。

（1分）

2．上電默認“自動模式”，自動模式如圖3-1-2。（1分）

3．自動模式下，雨滴傳感器接收到信號和光照傳感器接收到強光都有會使

電機順時針轉(zhuǎn)動，模擬下雨和強光照射，車窗自動關(guān)上，紅外對管接收到信號，

電機停止，模擬車窗已經(jīng)達到位置。（1分）

歡迎使用智能車窗系統(tǒng)

智能車窗系統(tǒng)自動模式

圖3-1-1歡迎界面圖3-1-2自動模式界面

9

4．按下SET鍵切換自動和手動模式，手動模擬下，按下F1鍵可切換童鎖

模式，童鎖模式分為（“童鎖關(guān)”和“童鎖開”模式，界面對應(yīng)顯示“童鎖關(guān)”

和“童鎖開”）在童鎖模式下，童鎖關(guān)如圖3-1-3，童鎖開如圖3-1-4。（1分）

智能車窗系統(tǒng)智能車窗系統(tǒng)

手動模式手動模式

童鎖關(guān)童鎖開

圖3-1-3童鎖關(guān)界面圖3-1-4童鎖開界面

5．無論在童鎖關(guān)模式還是童鎖開模式下，長按“↑”“↓”鍵可以控制

電機順時針和逆時針轉(zhuǎn)動，模擬車窗開關(guān)，紅外對管接收到信號，停止電機轉(zhuǎn)

動。（1分）

6．在童鎖關(guān)模式下，按下紅外對管“↑”“↓”鍵可以控制電機順時針和

逆時針轉(zhuǎn)動，模擬車窗開關(guān)，紅外對管接收到信號，停止電機轉(zhuǎn)動，在童鎖開

模式下，紅外對管按鍵“↑”“↓”鍵無效。（1分）

四、電路調(diào)試與測量（3分）

要求：打開賽場提供的“NIELVISmxforNIELVIS&NImyDAQ”軟件，

用“NIELVISmxforNIELVIS&NImyDAQ”軟件測量。

1.將DIO0和DIO1都調(diào)為高電平H，打開信號源發(fā)生器[Function

Generator]，設(shè)置輸出頻率為1KHz峰峰值為10mV的方波。將DIO2調(diào)為低電

平，打開示波器，測量Vout1，對示波器的窗口截圖，把截圖粘貼在答題卡相

應(yīng)的位置。（1分）

2.模塊接入到NImyDAQ數(shù)據(jù)采集器中，并與電腦連接，測量步進電機工作

時,步進電機A端和B端波形，把波形截圖并粘貼到答題卡相應(yīng)位置?？刂贫丝?/p>

關(guān)系表如表3-1-2所示。（2分）

表3-1-2控制端口關(guān)系表

HI1

1DIO0COM1和（S）斷開，與AO0連接

LO0COM1和S相連接，與AO0斷開