2010年全国职业院校技能大赛_高职组电子设计——嵌入式产品开发竞赛赛题分析

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1、鬈㈣一Ⅲ明万方数据“2010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

2、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。一、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8：00—21：00，期间

3、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8：00—14：00．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。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。二、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

4、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

5、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，通过单片机万方数据Rillll一一一一一__一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一，一一一一一^r一，一一一一-～一～一一一一一4一一一一一一一一一一一一一一一一f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Ⅲ帅万方数据AT89S52作发射与接收之间的时间差就能计算出至标志物的距离。距离数据仍然通过一个12C扩展芯片PCF8

6、574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。

7、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。探月车将对模拟探

8、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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一：122010VOL。08嘲川厂—————————毒蕾慧鍪万方数据测标