2022 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(xiàng) 工作任務(wù)書

2022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(xiàng)

工

作

任

務(wù)

書

2022年12月煙臺(tái)

賽位號(hào)：

1

一、總體任務(wù)與要求

請(qǐng)您在5小時(shí)內(nèi)，根據(jù)任務(wù)書的相關(guān)說(shuō)明和工作要求，完成以下任務(wù)：

1.模塊A:完成賽場(chǎng)指定電路的裝配、焊接和故障檢測(cè)與排除，使用自帶的

萬(wàn)用表或者賽場(chǎng)提供電子測(cè)量?jī)x器，按任務(wù)書要求完成指定測(cè)試點(diǎn)的數(shù)據(jù)測(cè)量。

根據(jù)工作任務(wù)制作顯示界面，實(shí)現(xiàn)指定功能控制。

2.模塊B：根據(jù)賽場(chǎng)提供的電路原理圖資料，完成指定電子電路印刷線路

板繪制。

3.模塊C：根據(jù)任務(wù)書的相關(guān)要求和技術(shù)資料說(shuō)明，利用賽場(chǎng)所提供的

AI+IOT應(yīng)用模塊，完成電路搭建、編寫程序，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。

4.所有截圖和數(shù)據(jù)記錄都應(yīng)粘貼在<答題紙>相應(yīng)位置。

5.比賽結(jié)束后，選手和現(xiàn)場(chǎng)裁判共同確認(rèn)模塊A電路功能、模塊A監(jiān)控界

面控制功能、模塊C系統(tǒng)控制功能。

工作任務(wù)分值：100分，職業(yè)素養(yǎng)10分，總分110分。

二、注意事項(xiàng)

1.答題紙、附件、圖片等所有資料存放在賽場(chǎng)電腦“U盤:\賽場(chǎng)資料”文

件夾。

2.選手在D盤建立“×××提交資料”文件夾（×××為賽位號(hào)），所有

提交資料都必須保存到“D:\×××提交資料”文件夾中。

3.比賽結(jié)束后，選手把“×××答題紙”（×××為賽位號(hào)）另存為PDF

格式。把所有提交資料拷貝到U盤提交。

（1）U盤提交資料：答題紙PDF格式、答題紙W格式、小區(qū)門禁系統(tǒng)控制

界面.vi、模塊B文件夾

模塊B文件夾資料包括：原理圖文件：SCH_表頭.json

電路板文件：PCB_表頭.json

導(dǎo)出的PDF的PCB圖

（2）紙質(zhì)提交資料：模塊C繪圖紙

4.截圖使用windows自帶“截圖工具”。

5.所有數(shù)據(jù)記錄均以提交的“×××答題紙”結(jié)論為準(zhǔn)，寫在任務(wù)書上無(wú)效。

2

模塊A-1線路板的焊接、裝配與排故（45分）

一、線路板的焊接與裝配（10分）

根據(jù)給出的光源測(cè)試電路元件清單（附表1）、電路原理圖（附圖1）,選

擇所需要的元器件,把它們準(zhǔn)確地焊接在賽場(chǎng)提供的印制電路板上。

1．直插元器件裝配與焊接

2．貼片元件裝配與焊接

3．整機(jī)安裝工藝

二、電路檢修與故障排除（15分）

電路設(shè)置了三個(gè)故障，選手完成焊接裝配后，對(duì)線路板進(jìn)行檢修排故。故

障排除后在答題紙上完成檢修記錄。

提示：三個(gè)故障點(diǎn)分別在電路原理圖的三個(gè)虛線方框電路中，都是電路開

路故障。

三、電路功能調(diào)試（10分）

操作及電路功能見附件1《光源測(cè)試電路功能說(shuō)明》。

提示：比賽結(jié)束后，現(xiàn)場(chǎng)裁判和選手共同確認(rèn)電路功能。

四、電路數(shù)據(jù)測(cè)量（10分）

1.通電后，測(cè)量TP8、TP9點(diǎn)的電壓。

2.按下K1，當(dāng)光照度為6級(jí)時(shí)，測(cè)量T3、T16點(diǎn)的電壓。

3.按下K1，當(dāng)光照度為1級(jí)時(shí)，測(cè)量T16和TP17點(diǎn)波形，對(duì)波形截圖，

把截圖粘貼在答題紙相應(yīng)位置。

模塊A-2可視化界面制作與編程（20分）

一、任務(wù)說(shuō)明

1.所需的素材在“賽場(chǎng)資料\模塊A”文件夾。

2.前面板顯示界面文本編輯要求、程序框圖編寫窗口設(shè)置及控制功能見附

件2《可視化界面制作、程序框圖編寫及控制功能說(shuō)明》。

3.完成程序框圖編寫后需要運(yùn)行系統(tǒng)，運(yùn)行“賽場(chǎng)資料\模塊A\小區(qū)門禁

系統(tǒng)軟件.exe”替代線路板串口發(fā)送數(shù)據(jù)功能。

3

4.圖中水印不需要繪制。

二、工作任務(wù)

（一）前面板可視化界面的制作（8分）

利用LabVIEW軟件制作小區(qū)門禁前面板顯示界面（見附件2圖1所示），制

作完成后進(jìn)行截圖，把截圖粘貼在答題紙相應(yīng)的位置。

（二）程序框圖的編寫（5分）

賽場(chǎng)資料提供了“數(shù)碼管子VI”可供選手調(diào)用，選手按照任務(wù)要求編寫程

序框圖，程序以“小區(qū)門禁系統(tǒng)控制界面.vi”（XXX為賽位號(hào)）命名保存到“D:\

XXX提交資料”文件夾。運(yùn)行程序，按照附件2圖2所示進(jìn)行截圖，把截圖粘

貼在答題紙相應(yīng)的位置。

（三）功能控制與數(shù)據(jù)采集（7分）

完成程序框圖編寫后需要運(yùn)行系統(tǒng)，運(yùn)行“賽場(chǎng)資料\模塊A\小區(qū)門禁系

統(tǒng)軟件.exe”替代線路板串口發(fā)送數(shù)據(jù)功能。

1.功能控制（5分）

操作及控制功能見附件2《可視化界面制作、程序框圖編寫及控制功能說(shuō)

明》。

提示：比賽結(jié)束后，現(xiàn)場(chǎng)裁判和選手共同確認(rèn)界面控制功能。

2．控制界面數(shù)據(jù)處理（2分）

（1）建立正確的DAQ助手通道，創(chuàng)建布爾數(shù)組顯示控件，運(yùn)行“小區(qū)門禁

系統(tǒng)軟件.exe”，按下“狀態(tài)切換”鍵，將“狀態(tài)顯示”切換到圖1-1所示“請(qǐng)

通行”界面，對(duì)布爾數(shù)組顯示控件界面截圖，把截圖粘貼在記錄紙相應(yīng)的位置。

圖1-1通行界面

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

建字符串顯示控件，接收一組“累計(jì)人數(shù)”為“0”時(shí)數(shù)據(jù)，如圖1-2界面所示，

對(duì)字符串顯示控件界面截圖（截取有效字符，空字符為無(wú)效字符），把截圖粘貼

在答題紙相應(yīng)的位置。

4

圖1-2累計(jì)人數(shù)“0”時(shí)界面

模塊B印刷線路板繪制（20分）

根據(jù)賽場(chǎng)提供的“賽場(chǎng)資料\模塊B\數(shù)字電壓表表頭電路”資料，完成電

壓表表頭電路原理圖、PCB的繪制，并將相關(guān)界面截圖后粘貼在<答題紙>相應(yīng)

的位置，具體工作任務(wù)如下。

一、建立文件夾（1分）

把“賽場(chǎng)資料\模塊B\數(shù)字電壓表表頭電路”，重命名為“×××（賽位號(hào)）

模塊B”,保存到“D:\×××提交資料”；并建立以“數(shù)字電壓表表頭電路”命

名的立創(chuàng)EDA工程，把“SCH_表頭.json”原理圖和“PCB_表頭.json”PCB文

件添加到工程中，在繪制線路板過(guò)程所需的文件均保存到“D:\×××提交資料

\×××（賽位號(hào)）模塊B”文件夾中。

二、繪制元器件封裝（每項(xiàng)1分，共2分）

1．繪制的TL431封裝命名為“×××（賽位號(hào)）TL431”，其封裝形狀、

尺寸如圖2-1(a)和(b）所示；完成后按照?qǐng)D2-1(a)形狀截圖。

（a）（b）

圖2-1封裝1

2．繪制的數(shù)碼管封裝命名為“×××（賽位號(hào)）SCH”；其封裝形狀、尺

寸如圖2-2(a)和(b）所示；完成后按照?qǐng)D2-2(a)形狀截圖。

5

（a）（b）

圖2-2封裝2

三、原理圖連線（2分）

根據(jù)“數(shù)字電壓表表頭.json”圖紙中所給出的元器件及繪制完成的TL431

元件，完成“基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路”電路方框內(nèi)的元器件連線，實(shí)現(xiàn)能夠調(diào)節(jié)基

準(zhǔn)電壓，完成后按要求對(duì)“基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路”方框內(nèi)的電路連接進(jìn)行截圖，

把截圖粘貼在答題紙相應(yīng)的位置。

四、PCB繪制（15分）

（a）

1.繪制邊框（1分）

把賽場(chǎng)提供的PCB板的四個(gè)直邊角修改為四個(gè)倒角，要求倒角90o，半徑為

4mm，具體尺寸如圖2-3所示（長(zhǎng)80mm，寬50mm）；在文檔層標(biāo)注尺寸，要求

尺寸標(biāo)注精度為1位。完成后按照<附件3圖2-3>所示樣式截圖。

2.設(shè)定規(guī)則（2分）

默認(rèn)信號(hào)線（除電源線以外）導(dǎo)線寬度和線距為：線寬為15mil，線間距

為10mil，孔外徑為20mil，孔內(nèi)徑為10mil。新建電源線（包括GND和VCC）

導(dǎo)線寬度和線距為：線寬為30mil，線間距為10mil，孔外徑為20mil，孔內(nèi)

徑為10mil。對(duì)設(shè)置窗口截圖。

3.元器件布局（4分）

將完成連線的原理圖更新導(dǎo)入到賽場(chǎng)提供的PCB文件中，元器件布局要求：

（1）要求將“基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路”擺放到電路板內(nèi)，四位數(shù)碼管擺放在

PCB板的綠色框內(nèi)（頂層裝配層），并進(jìn)行連線。完成后按照<附件3圖2-4>

所示樣式截圖。

（2）其它元器件的封裝按照賽場(chǎng)提供的資料完成。

4.完成元器件進(jìn)行布線。（2分）

5.對(duì)全部元器件連線進(jìn)行淚滴處理，并進(jìn)行頂層和底層的敷銅。（2分）

6

說(shuō)明：第4、5小題完成后僅截一張圖，按照<附件3圖2-5>所示樣式截圖。

6.為使得頂層和底層的“地”良好的連接，為接地點(diǎn)提供更多回路，以提

高整個(gè)電路板的抗干擾能力以及避免在電路板因受熱等原因引起大面積敷銅

“起皮”，為電路板添加“鋪銅批量過(guò)孔”，要求過(guò)孔直徑20mil，內(nèi)徑10mil，

列距200mil，行距200mil。將設(shè)置界面進(jìn)行截圖粘貼到答題紙。（2分）

7.導(dǎo)出PCB文檔。（2分）

導(dǎo)出要求：頂層和底層錫膏層、阻焊層不選，其它項(xiàng)全選，以PDF格式導(dǎo)

出PCB圖，命名為“XXXPCB”保存在“XXX模塊B”文件夾。

模塊C家居環(huán)境模擬系統(tǒng)電路搭建與應(yīng)用（15分）

一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

家居環(huán)境控制系統(tǒng)主要由ESP32主機(jī)模塊、按鍵模塊（KEY）、舵機(jī)、溫濕

度傳感器模塊（DHT11Sensor）、人體感應(yīng)傳感器模塊（PIRSensor）、RGB彩

燈模塊、OLED顯示模塊，可實(shí)現(xiàn)家居環(huán)境模擬系統(tǒng)的功能。Esp32主機(jī)模塊與

各獨(dú)立模塊引腳連接說(shuō)明見表3-1。

表3-1引腳連接說(shuō)明

Esp32主機(jī)模塊引腳標(biāo)識(shí)獨(dú)立模塊備注說(shuō)明

（GND,VCC,21,4）按鍵模塊（KEY）

（GND,VCC,27,26）人體感應(yīng)傳感器模塊（PIRSensor）

（GND,VCC,12,14）RGB彩燈模塊(WS2812)

（GND,VCC,17）舵機(jī)用擴(kuò)展板上3P插針接口

（GND,VCC,32,2）溫濕度傳感器（DHT11Sensor）

（GND,VCC,18,5）OLED顯示模塊(OLED)

二、系統(tǒng)功能要求

1.系統(tǒng)連接完成后上電，系統(tǒng)進(jìn)入初始化，過(guò)3s系統(tǒng)進(jìn)入溫濕度顯示界

面，第一行內(nèi)容居中顯示“Temperature:”；第二行內(nèi)容居中顯示“XX.XC”，要

求保留小數(shù)點(diǎn)后一位，用”C”表示溫度單位；第三行內(nèi)容居中顯示“Humidity:”

第四行內(nèi)容居中顯示“XX.X%”，要求保留小數(shù)點(diǎn)后一位，用”%”表示濕度單位。

2.重新上電，OLED屏幕第二行居中顯示“HomeControl”，第三行居中顯

示“System”。

3.按主機(jī)模塊上的復(fù)位鍵（RST）或者主機(jī)模塊重新上電，舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖

3-1（a）所示的90度位置，RGB彩燈全部熄滅。

4.按下“KEY1”鍵，舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖3-1（b）所示的0度位置。