河北省2023年職業(yè)院校技能大賽“智能硬件應(yīng)用開發(fā)”（高職組）賽項(xiàng)任務(wù)書（樣題）

第第頁競(jìng)賽注意事項(xiàng)1.任務(wù)書共19頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請(qǐng)及時(shí)向裁判申請(qǐng)更換任務(wù)書。2.競(jìng)賽時(shí)自備焊接與測(cè)試工具。3.參賽團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)在4小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容；沒有運(yùn)行記錄或程序文件均不予給分。4.隊(duì)員提交的所有材料不得出現(xiàn)學(xué)校、姓名等與身份有關(guān)的信息，否則成績(jī)無效。5.由于接線錯(cuò)誤、操作不當(dāng)?shù)仍蛞鸨荣愊嚓P(guān)設(shè)備的損壞，將視嚴(yán)重程度進(jìn)行扣分處理。6.每一個(gè)任務(wù)具體測(cè)試要求由評(píng)判要求現(xiàn)場(chǎng)給定或者任務(wù)書給定。7.在競(jìng)賽過程中，請(qǐng)及時(shí)保存程序及數(shù)據(jù)。 賽位號(hào)：日期：任務(wù)一：智能硬件工藝及調(diào)試測(cè)試一、任務(wù)描述二、任務(wù)說明電壓測(cè)試點(diǎn)電壓測(cè)試點(diǎn)接插端子接插端子觸摸按鍵開關(guān)/復(fù)位按鍵端口B端口A觸摸按鍵觸摸按鍵開關(guān)/復(fù)位按鍵端口B端口A觸摸按鍵圖1三、比賽內(nèi)容及要求任務(wù)內(nèi)容1焊接前準(zhǔn)備工作（比賽開始后10分鐘內(nèi)）1、清點(diǎn)確認(rèn)元件數(shù)量、種類和型號(hào)。2、若有缺件或錯(cuò)件情況發(fā)生，舉手示意。2焊接工藝*注意:電路板上D5二極管的焊接方向與絲印方向相反。1、焊點(diǎn)勻稱、無氣泡、無堆焊、無拖焊、無毛刺。2、焊點(diǎn)間無虛焊或短路情況。3、元器件焊接到位。4、無漏焊、錯(cuò)焊情況。5、電路板無多余焊錫或助焊劑殘留。6、元排列整齊，可清晰看到標(biāo)稱值。7、焊接完成后，用自帶的數(shù)字萬用表測(cè)量，電路板上穩(wěn)壓電路輸出的電壓是否正確：（1）3.3V與GND電壓測(cè)量結(jié)果及誤差：3.3V±0.15V。（2）5V與GND電壓測(cè)量結(jié)果及誤差:5.0V±0.20V。（3）2.5V與GND電壓測(cè)量結(jié)果及誤差：2.5V±0.15V。3功能調(diào)試選手需自行將給定的程序編譯后下載到口袋機(jī)，將焊接好的電路板插到口袋機(jī)端口B位置上進(jìn)行功能調(diào)試，具體調(diào)試功能如下：1、晃動(dòng)電路板，液晶屏幕可顯示ZD_ON。2、液晶屏幕正常顯示溫度值。3、調(diào)節(jié)R31電位器，屏幕ADC1電壓值發(fā)生變化。4、屏幕ADC2顯示固定電壓值。5、上電瞬間蜂鳴器鳴響1秒。6、測(cè)試功能1、功能2、功能3、功能4、LED顯示情況與要求是否相符。功能1：默認(rèn)狀態(tài)下功能指示燈亮滅狀態(tài)。加熱狀態(tài)指示燈照明狀態(tài)指示燈收袋關(guān)閉指示燈收袋開啟指示燈小蓋關(guān)閉指示燈小蓋開啟指示燈主蓋關(guān)閉指示燈主蓋開啟指示燈風(fēng)機(jī)狀態(tài)指示燈紅外發(fā)射指示燈滅滅亮滅亮滅亮滅滅滅功能2：按下電路板上“觸摸開關(guān)”后功能指示燈亮滅狀態(tài)。加熱狀態(tài)指示燈照明狀態(tài)指示燈收袋關(guān)閉指示燈收袋開啟指示燈小蓋關(guān)閉指示燈小蓋開啟指示燈主蓋關(guān)閉指示燈主蓋開啟指示燈風(fēng)機(jī)狀態(tài)指示燈紅外發(fā)射指示燈滅亮滅滅滅亮滅滅滅滅功能3：按下“紅外按鍵”功能指示燈亮滅狀態(tài)。加熱狀態(tài)指示燈照明狀態(tài)指示燈收袋關(guān)閉指示燈收袋開啟指示燈小蓋關(guān)閉指示燈小蓋開啟指示燈主蓋關(guān)閉指示燈主蓋開啟指示燈風(fēng)機(jī)狀態(tài)指示燈紅外發(fā)射指示燈滅滅亮滅亮滅亮滅滅亮功能4：S2、S3、S4開關(guān)置0，S5開關(guān)置1后功能指示燈亮滅狀態(tài)。加熱狀態(tài)指示燈照明狀態(tài)指示燈收袋關(guān)閉指示燈收袋開啟指示燈小蓋關(guān)閉指示燈小蓋開啟指示燈主蓋關(guān)閉指示燈主蓋開啟指示燈風(fēng)機(jī)狀態(tài)指示燈紅外發(fā)射指示燈亮滅亮滅亮滅亮滅亮滅間隔1s所有燈的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。五、比賽說明任務(wù)二：智能硬件電路原理圖及PCB設(shè)計(jì)一、任務(wù)描述二、比賽內(nèi)容及要求選手繪制的PCB必須滿足如下要求：序號(hào)任務(wù)內(nèi)容任務(wù)要求1約束條件1、禁止修改本任務(wù)給定的原理圖。2、禁止更改下發(fā)的“PCB.PcbDoc”文件中鎖定的元器件位置。3、禁止更改給定的定位孔位置。4、禁止更改外形尺寸。5、禁止使用自動(dòng)布線功能。注：PCB線路板外形尺寸、定位孔、鎖定元件附件圖所示。2布線與布局要求1、要求選手采用雙層板。2、元件最小間距10mil，敷銅最小間距20mi。3、信號(hào)線寬度10mil，電源線寬度大于15mil，電源線過孔的孔徑大于10mil小于20mil。4、去耦電容布置合理。5、元器件布置合理，貼片元件符合SMT生產(chǎn)工藝要求，元件與板邊有一定距離（大于3mm）。6、PCB走線規(guī)范、正確，美觀。3繪制PCB封裝根據(jù)原理圖參考圖和元件手冊(cè)自行繪制原理圖庫元件封裝和PCB封裝：1、繪制J1的PCB封裝。2、繪制J2的PCB封裝。4絲印及板信息1、PCB元器件編號(hào)絲印高度為1mm，線寬度為0.2mm。2、PCB板信息絲?。簠①愱?duì)編號(hào)+日期（年月日）高度2mm，線寬度0.3mm。5文件規(guī)范1、保存自行設(shè)計(jì)的PCB圖文件。2、保存自行設(shè)計(jì)的PCB元件封裝文件。3、1和2項(xiàng)放入同一個(gè)文件夾，然后壓縮拷貝到U盤，文件命名為“參賽隊(duì)編號(hào)+PCB繪制任務(wù)”。三、比賽說明參賽隊(duì)編號(hào)+PCB電路繪制任務(wù)1.PCB.PcbDoc2.PcbLib.PcbLib任務(wù)三：智能硬件功能電路實(shí)現(xiàn)一、任務(wù)平臺(tái)簡(jiǎn)介圖2二、任務(wù)描述三、任務(wù)說明圖3四、比賽內(nèi)容及要求任務(wù)內(nèi)容1按鍵鍵值檢測(cè)1、4X4矩陣按鍵其中10個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)0-9鍵值輸入。2、1個(gè)“確認(rèn)”按鍵，實(shí)現(xiàn)鍵值檢測(cè)。3、1個(gè)“取消”按鍵，實(shí)現(xiàn)本次輸入鍵值的清除。TFT液晶字樣提示正確提示當(dāng)前正在操作步驟字樣1、密碼錄入時(shí)液晶提示“Passwordentry:”并顯示相應(yīng)的鍵值。2、錄入完成，液晶提示“success!”。3、密碼開鎖時(shí)，液晶提示“Passwordinput:”，并顯示相應(yīng)鍵值。4、開鎖成功，液晶提示“PasswordOK!”。5、開鎖失敗，液晶提示“PasswordERR!”。2密碼功能保存與對(duì)比1、實(shí)現(xiàn)至少6位密碼保存功能。2、實(shí)現(xiàn)密碼對(duì)比確認(rèn)功能。3LED狀態(tài)指示三個(gè)LED燈模擬智能鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)：1、默認(rèn)狀態(tài)：紅燈亮、綠燈滅、黃燈滅。2、密碼正確：綠燈亮、紅燈滅、黃燈滅。3、密碼錯(cuò)誤：黃燈亮2秒、紅燈滅、黃燈滅，然后各指示燈恢復(fù)到默認(rèn)狀態(tài)。4執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作1、開鎖成功：步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)1秒。2、開鎖失敗：步進(jìn)電機(jī)不動(dòng)。5程序業(yè)務(wù)邏輯1、程序開始運(yùn)行，密碼錄入，點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鍵保存密碼。2、密碼保存完成，再次輸入密碼，輸入完成后點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鍵進(jìn)行密碼比對(duì)。3、根據(jù)密碼比對(duì)結(jié)果，液晶提示字樣，LED狀態(tài)指示，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。4、無論是否開鎖成功都進(jìn)入再次進(jìn)入密碼輸入狀態(tài)。6功能仿真電路1、設(shè)計(jì)的功能仿真電路設(shè)計(jì)整體連接正確。2、電路圖中各元件屬性設(shè)置正確。7工程文件規(guī)范1、選手完成任務(wù)后將遠(yuǎn)程云端硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)虛擬仿真電路導(dǎo)出（文件后綴為.epl），文件命名“功能仿真電路”。2、選手完成任務(wù)后，將完整的程序源碼保存至“PROJECT”。3、將上述1、2項(xiàng)文件保存至以“參賽隊(duì)編號(hào)+方案及功能電路設(shè)計(jì)任務(wù)”然后壓縮文件拷貝U盤，上交裁判。五、比賽說明參賽隊(duì)編號(hào)+方案及功能電路設(shè)計(jì)任務(wù)1.功能仿真電路.epl2.PROJECT任務(wù)四：智能硬件系統(tǒng)任務(wù)實(shí)現(xiàn)一、任務(wù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介智能回收桶圖5-b沙盤頂視圖AI視覺檢測(cè)圖5-b沙盤頂視圖集中站智能分揀線圖5-b沙盤頂視圖智能回收桶圖5-b沙盤頂視圖AI視覺檢測(cè)圖5-b沙盤頂視圖集中站智能分揀線圖5-b沙盤頂視圖圖41、智能分揀線機(jī)械臂智能小車圖像采集識(shí)別環(huán)形運(yùn)輸線圖5-b沙盤頂視圖控制系統(tǒng)推桿裝置機(jī)械臂智能小車圖像采集識(shí)別環(huán)形運(yùn)輸線圖5-b沙盤頂視圖控制系統(tǒng)推桿裝置圖52、智能小車機(jī)械臂小車底盤STM32口袋機(jī)機(jī)械臂小車底盤STM32口袋機(jī)圖63、AI智能識(shí)別單元圖74、集中站集中站站點(diǎn)LED顯示屏集中站站點(diǎn)LED顯示屏圖85、智能回收實(shí)訓(xùn)終端平臺(tái)回收終端殼體智能回收實(shí)訓(xùn)終端蓋子STM32口袋機(jī)回收終端殼體智能回收實(shí)訓(xùn)終端蓋子STM32口袋機(jī)圖9二、系統(tǒng)及通信鏈路組成框架圖10三、系統(tǒng)運(yùn)行流程圖11四、任務(wù)描述磁條磁條圖12五、比賽內(nèi)容及要求基礎(chǔ)任務(wù)序號(hào)基本任務(wù)內(nèi)容基本任務(wù)要求1任務(wù)1：智能分揀線編程任務(wù)要求參賽選手對(duì)智能分揀線控制系統(tǒng)中的STM32口袋機(jī)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的功能。1.通過STM32口袋機(jī)上的觸摸按鍵，實(shí)現(xiàn)智能分揀線的啟動(dòng)。2.通過圖像識(shí)別垃圾物塊的結(jié)果控制推桿動(dòng)作將“有害垃圾”物塊推到托盤A。3.通過圖像識(shí)別垃圾物塊的結(jié)果控制推桿動(dòng)作將“其他垃圾”物塊推到托盤B。任務(wù)完成后通過STM32口袋機(jī)上的觸摸按鍵實(shí)現(xiàn)智能分揀線的停止。2任務(wù)2：智能小車編程任務(wù)要求參賽選手對(duì)智能小車控制系統(tǒng)中的STM32口袋機(jī)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的功能。注：完成任務(wù)1后再進(jìn)行任務(wù)2內(nèi)容。1.按照智能分揀線發(fā)來的數(shù)據(jù)，智能小車自動(dòng)啟動(dòng)。2.智能小車自動(dòng)夾取托盤A中的物塊，搬運(yùn)至集中站中的“有害垃圾”位置站點(diǎn)。3.智能小車自動(dòng)夾取托盤B中的物塊，搬運(yùn)至集中站中的“其他垃圾”位置站點(diǎn)。4.任務(wù)完成后控制智能小車回到起始位置。3任務(wù)3：集中站編程任務(wù)要求參賽選手對(duì)集中站系統(tǒng)中的STM32口袋機(jī)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的功能。注：完成任務(wù)2后再進(jìn)行任務(wù)3內(nèi)容。集中站根據(jù)智能小車發(fā)來的數(shù)據(jù)，控制相應(yīng)物塊種類站點(diǎn)的門開啟和關(guān)閉，具體如下：1、若物塊種類為“有害垃圾”，則控制有害站點(diǎn)的門開啟，接收對(duì)應(yīng)種類物塊完成后，控制此站點(diǎn)的門關(guān)閉；2、若物塊種類為“其他垃圾”，則控制有害站點(diǎn)的門開啟，接收對(duì)應(yīng)種類物塊完成后，控制此站點(diǎn)的門關(guān)閉。發(fā)揮任務(wù)注：基礎(chǔ)任務(wù)完成后，智能小車從起始位置出發(fā)，再進(jìn)行以下任務(wù)。序號(hào)發(fā)揮任務(wù)內(nèi)容發(fā)揮任務(wù)要求1任務(wù)1：智能分揀線編程任務(wù)要求參賽選手對(duì)智能分揀線控制系統(tǒng)中的STM32口袋機(jī)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的功能。1.通過圖像識(shí)別垃圾物塊的結(jié)果控制推桿動(dòng)作將“廚余垃圾”物塊推到托盤C。2.通過圖像識(shí)別垃圾物塊的結(jié)果控制推桿動(dòng)作將“可回收垃圾”物塊推到托盤D。任務(wù)完成后通過STM32口袋機(jī)上的觸摸按鍵實(shí)現(xiàn)智能分揀線的停止。2任務(wù)2：智能小車編程任務(wù)要求參賽選手對(duì)智能小車控制系統(tǒng)中的STM32口袋機(jī)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的功能。注：完成任務(wù)1后再進(jìn)行任務(wù)2內(nèi)容。1.智能小車自動(dòng)夾取托盤C中的物塊，搬運(yùn)至回收桶站點(diǎn)。2.智能小車自動(dòng)夾取托盤D中的物塊，搬運(yùn)至集中站中的“可回收”位置站點(diǎn)。3.任務(wù)完成后控制智能小車回到起始位置。3任務(wù)3：智能回收終端編程任務(wù)要求參賽選手對(duì)集中站系統(tǒng)中的STM32口袋機(jī)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的功能。注：完成任務(wù)2后再進(jìn)行任務(wù)3內(nèi)容。若物塊種類為“廚余”，則控制智能回收終端站點(diǎn)的蓋開啟，此時(shí)智能回收終端口袋機(jī)屏幕顯示“小蓋”、或者“大蓋”開啟；接收對(duì)應(yīng)種類物塊完成后，控制此站點(diǎn)的蓋關(guān)閉。4任務(wù)4：集中站編程任務(wù)要求參賽選手對(duì)集中站系統(tǒng)中的STM32口袋機(jī)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的功能。若物塊種類為“可回收”，則控制可回收站點(diǎn)的門開啟，此時(shí)LED點(diǎn)陣屏幕顯示“接收可回收垃圾物塊”2秒后LED點(diǎn)陣屏恢復(fù)初始顯示文字，接收對(duì)應(yīng)種類物塊完成后，控制此站點(diǎn)的門關(guān)閉，然后本站點(diǎn)內(nèi)部LED燈閃爍兩次。序號(hào)種類物品名稱識(shí)別返回代碼1