技能比赛题目
2017年学院技能大赛
电子技术项目 竞赛样题
（高职组）
样 题
本次决赛只设操作技能部分。
操作技能决赛分3个模块，比赛中对选手的技能要求主要包括：
1. 进行电子产品的电路设计、组装与焊接、安装与制作、编程与调试、维护与测试等工作。
2. 了解电路原理、数字与模拟电子技术、嵌入式系统技术、电子测量技术等技术和理论。
3. 熟练掌握电子装接、设备安装、程序编写、仪器调试、故障维修等技能。 本次大赛为实际操作比赛，采用个人比赛形式，比赛成绩按100分计算，各模块分数按比例计算（详见评分标准），实际比赛时间为5小时。
该项目比赛场地使用的主要设备包括实训台、万用表、示波器和焊台等。 该项目使用CPU 为STC15W4K32S4系列单片机；E-CAD 版本为AD14；编程平台为Keil uVision4。
顺序说明：模块A 、模块B 和模块C 的比赛顺序以当天考试公布顺序为准。
赛题和任务说明
决赛模块表
赛题说明
本次决赛模块A 、模块B 和模块C 考察的内容为同一电路板，即电流检测报警器。 “电流检测报警器”功能介绍：
电流检测报警设备包含STC15W4K32S4单片机、1路电流检测、CT340T 接口电路、1路环境温度检测（18B20）、19264LCD （不带字库）显示器、DS3231时钟
电路、蜂鸣器、指示灯（LED ）等电路模块。电流检测报警器使用STC15W4K32S4单片机片内A/D转换模块实现对电流信号进行实时检测，利用专用温度检测模块实现对环境温度检测，并将检测的结果同时在上位机和19264LCD 进行显示；当环境温度超过40°时或电流信号超过19.2mA 时，通过LED 和蜂鸣器实现报警。
电流检测报警器框图如下图所示：
电流检测报警设备系统框图
模块A ：硬件设计
时间：80分钟 决赛任务描述：
模块A_任务1：硬件电路设计（40分钟）
在大赛组委会提供的不完整电路原理图基础上，使用 Altium Designer 软件设计硬件电路。
具体任务：
1）、电流检测电路设计 2）、18B20温度检测电路设计 3）、3231时钟电路设计 4）、LED 指示灯电路设计
5）、蜂鸣器电路设计
完成设计后，需上交以下文件，其中“XX ”为选手的两位工位号： “硬件设计模块-原理图-XX.SchDoc ”文件
模块A_任务2：PCB 板设计（40分钟）
在大赛组委会提供的完整电路原理图基础上，使用 Altium Designer 软件设计PCB 电路。
具体任务：
1）、完成电流检测电路PCB 设计 2）、完成18B20温度检测PCB 设计 3）、完成3231时钟PCB 设计 4）、完成LED 指示灯PCB 设计 5）、完成蜂鸣器PCB 设计
完成设计后，需上交以下文件，其中“XX ”为选手的两位工位号： （1）“硬件设计模块-原理图-XX.SchDoc ”文件；
（2）PCB 板“Top Overlay”、“Keep-Out Layer”和标注尺寸的“Mechanical 层”1：1比例的“硬件设计模块-PCB 图 A-XX. pdf”文件；
（3）PCB 板“Bottom Layer ” 1：1比例的“硬件设计模块-PCB 图 B-XX. pdf ”文件。
PCB 板设计具体约束条件及要求如下： 1、 从原理图到PCB 的自动导入；
2、 PCB 手工布线，顶层走线与底层走线“垂直”； 3、 PCB 采用双层板；
4、 电源线宽度不小于40；信号线宽度不小于12mil ；安全距离不小于12mil ； 5、 所有焊盘进行泪滴处理； 6、 地线溥铜，去除死铜； 画PCB 板步骤： 1、 确定尺寸
2、 放置：显示器、指示灯、按键、端子 3、 尽可能把数字电路和模拟电路分开 4、 尽可能把发热元件、电路单独放置
5、 放置其它
模块B ：电子产品组装与调试
时间：40 分钟 任务描述：
参赛选手根据大赛主办方下发的PCB 板、焊接工艺文件和元器件完成电流检测报警器焊接、安装和调试。备注：焊接元器件见元器件清单。
具体要求如下：
1、LCD19264要固定。 2、4只支脚安装在顶层。 3、焊接完成要进行电源测试。
元器件清单
模块C ：嵌入式系统编程
决赛时间：120分钟
注：原则上选手使用自己焊接的PCB 板进行编程调试；也可申领标准PCB 板（模块B 分数将部分扣除），申领选手须确认PCB 板测试正常！
要求参赛选手根据任务进行软件编程，实现任务中要求的功能。软件设计要求按照图二流程图所示进行模块化设计；主程序周期为500ms ；编写后的软件下载到目标板进行调试和自测。评分以测试结果为主兼顾软件编写规范。
图二、软件流程框图 任务：本模块包括3个分任务，不限定分任务时间。 分任务1：实现电流检测报警器开机显示功能 分任务1要求：开机，显示启动画面5秒：
电流检测报警器开机画面
1、居中
2、宋体，16*16点阵，中文为全角，其余为半角。
分任务2：实现电流检测报警器正常检测功能 分任务2要求： LCD 显示：
开机5秒后，显示工作画面：
电流检测报警器正常检测画面
具体要求：
1、两行字符左右居中；两行字符间隔一行（16点）；上、下各空半行（8点）。 2、宋体，16*16点阵，中文为全角，其余为半角。 3、电流数值来自AD 转换后的数据；温度来自于18B20。 电流数值来自AD 转换后的数据： 1） 用8位A/D转换
2） 设→ 0～5V →A/D转换（0～255）（HEX ：0～0xff ）→0～
25.5mA(非压缩BCD 码) 4、上位机显示要求：
电流检测报警器上位机显示界面
5、500ms 数据更新一次；
任务3：电流检测报警器报警功能：
1、当电流超过19.2mA 时，LED 以200ms 为周期进行闪烁；蜂鸣器以音阶“1”发声；
2、当环境温度超过40°C ，LED 以500ms 为周期进行闪烁；蜂鸣器以音阶“4”发声；
3、当电流超过19.2mA 同时环境温度超过40°C 时，LED 以700ms 为周期进行闪烁；蜂鸣器以音阶“7”发声；
关于音阶：
设系统时钟频率为6MHZ ，定时器采用模式0，12分频计数，则音阶、方波频率、定时器定时时间及定时器初值之间的关系如表16-2所示。
4、表16-2 音阶、频率对照表
注：时间到，选手原地休息，等待测试；测试均由选手完成，裁判仅完成结果评判与成绩登记。