開封市第一屆職業(yè)技能大賽電子技術(shù)項(xiàng)目樣題（世賽項(xiàng)目）

開封市第一屆職業(yè)技能大賽

電子技術(shù)（世賽）項(xiàng)目

樣題

開封市第一屆職業(yè)技能大賽執(zhí)委會(huì)技術(shù)指導(dǎo)組

2023年2月

項(xiàng)目說明

項(xiàng)目名稱：電子技術(shù)（國賽精選）項(xiàng)目

一、項(xiàng)目完成時(shí)間：

電子技術(shù)（國賽精選）項(xiàng)目共計(jì)420分鐘（7小時(shí)），本項(xiàng)目共有3個(gè)模塊，其中模塊A電子電路設(shè)

計(jì)與裝調(diào),240分鐘;模塊B嵌入式編程,90分鐘;模塊C電子產(chǎn)品故障檢修,90分鐘。

二、項(xiàng)目配分：滿分100分，其中模塊A電子電路設(shè)計(jì)與裝調(diào),50分；模塊B單片機(jī)C語言編程,30

分；模塊C電子產(chǎn)品故障檢修,20分。

三、競賽設(shè)備：電子技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備。

四、注意事項(xiàng)

1.選手要在抽簽的工位上進(jìn)行比賽，按要求在任務(wù)書封面上填寫好工位號(hào)、市或地區(qū)、選手姓名。

2.除組委會(huì)規(guī)定允許攜帶的比賽工具、萬用表和選手自帶物品清單上的物料外，不得攜帶任何與競賽

無關(guān)的物品和通訊工具等進(jìn)場(chǎng)。進(jìn)入競賽場(chǎng)地后，必須遵守賽場(chǎng)紀(jì)律，否則現(xiàn)場(chǎng)裁判人員有權(quán)取消該選手

參賽資格。

3.請(qǐng)不要在試卷內(nèi)填寫與競賽無關(guān)的內(nèi)容，按題目要求完成競賽任務(wù)。

4.競賽時(shí)間結(jié)束，所有參賽選手要立刻停止操作，等待裁判人員驗(yàn)收。

5.在比賽過程中，選手若有違規(guī)操作，將根據(jù)具體情況在專業(yè)規(guī)范扣除相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。

6.每次任務(wù)完成后，應(yīng)保證桌面、工具清潔，現(xiàn)場(chǎng)工具及其他物品擺放整齊。不合格者視情況在專

業(yè)規(guī)范項(xiàng)扣除相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。

模塊A電子電路設(shè)計(jì)與裝調(diào)(試題)

時(shí)間：240分鐘

分值：50分

一、簡介

本硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目考察參賽者的以下技能：

1、按照給定的原理圖和任務(wù)書,使用EAGLE工具設(shè)計(jì)產(chǎn)品電路。

2、使用EAGLE工具設(shè)計(jì)印制電路板。

3、焊接、調(diào)試使產(chǎn)品正常運(yùn)行。

二、項(xiàng)目和任務(wù)描述

a.電路原理圖設(shè)計(jì)及印制電路板設(shè)計(jì)

按要求完成三個(gè)部分電路的設(shè)計(jì)，僅能夠使用零件清單里的元件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并不需要使

用清單里的所有元件。

運(yùn)用EAGLE軟件設(shè)計(jì)電路原理圖和印制電路板。

選手不能夠使用電路模擬仿真工具。

完成設(shè)計(jì)后，由工作人員用賽場(chǎng)指定U盤進(jìn)行拷貝及傳遞上交選手的電子文檔，設(shè)計(jì)成

果由工作人員打印并由選手確認(rèn)簽字。

b.安裝及調(diào)試硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目（

印制電路板組裝，檢測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)

完成項(xiàng)目后提交所有產(chǎn)品和文件

三、硬件設(shè)計(jì)部分

可調(diào)倒計(jì)時(shí)器電路一部分已經(jīng)開發(fā)完畢，請(qǐng)根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求完成四個(gè)設(shè)計(jì)電路。

簡介：本電路是一個(gè)兩位可調(diào)倒計(jì)時(shí)電路，可通過兩個(gè)按鍵設(shè)定99秒內(nèi)任意倒計(jì)時(shí)初始

時(shí)間，用兩個(gè)數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間。

1、撥動(dòng)開關(guān)S1處于檔位1時(shí)，上電，電路進(jìn)入等待工作狀態(tài)。

2、當(dāng)啟動(dòng)按鍵key3沒有按下，而且顯示的倒計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到0時(shí)，數(shù)碼管無任何顯示。

3、按下啟動(dòng)按鍵key3不放，同時(shí)按下key1鍵，對(duì)倒計(jì)時(shí)十位數(shù)進(jìn)行設(shè)定，每按一下，

十位數(shù)加1。

4、按下啟動(dòng)按鍵key3不放，同時(shí)按下key2鍵，對(duì)倒計(jì)時(shí)器的個(gè)位數(shù)進(jìn)行設(shè)定，每按一

下，個(gè)位數(shù)加1。

5、設(shè)定好參數(shù)后，松開啟動(dòng)按鍵key3，倒計(jì)時(shí)器啟動(dòng)，每隔1秒鐘數(shù)字顯示遞減，當(dāng)?shù)?/p>

計(jì)數(shù)為10以下時(shí)，蜂鳴器每隔1秒發(fā)出提示音。倒計(jì)時(shí)完畢，蜂鳴器停止發(fā)聲，數(shù)碼管關(guān)閉

顯示。

6、重新按下啟動(dòng)按鍵key3后，電路按之前設(shè)定的數(shù)值重新倒計(jì)時(shí)。

電路方框圖如下：

十位數(shù)十位數(shù)十可預(yù)置減譯碼數(shù)碼管十

設(shè)定制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器驅(qū)動(dòng)器位顯示器

使能秒脈沖

啟動(dòng)電路1

發(fā)生器比蜂鳴報(bào)警

啟動(dòng)較器

個(gè)位數(shù)個(gè)位數(shù)十可預(yù)置減譯碼數(shù)碼管個(gè)

設(shè)定制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器驅(qū)動(dòng)器位顯示器

圖1倒計(jì)時(shí)器模型圖

設(shè)計(jì)1:參考圖1的框圖，請(qǐng)根據(jù)表1內(nèi)容及給出的部分電路圖設(shè)計(jì)兩個(gè)可預(yù)置減計(jì)

數(shù)器，僅能夠使用以下元件進(jìn)行?？蛇x元件芯片：74LS90（2個(gè)）、74ls14(1個(gè))、74LS192

4

（2個(gè)）、輕觸按鍵（3個(gè)）、電阻若干（所有電路設(shè)計(jì)使用的元件不能超過元件清單中的參

數(shù)和數(shù)量）、電容若干（所有電路設(shè)計(jì)使用的元件不能超過元件清單中的參數(shù)和數(shù)量）。連

接線可用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)表示。

(按住Key3不放

再按Key1按鍵)(U1)QA(U1)QB(U1)QC(U1)QD

Key1按下次數(shù)

00000

11000

20100

31100

CLR14UP5DWNO2B3AQ0697SGV()K8.uf可預(yù)置減計(jì)數(shù)器電路VCGND11KR410ufC21K10ufC2R5GNDkey3KEYGND4key1KEY210uFC7VC10KR0010

51010

60110

71110

80001

91001

100000

表1（1與0分別代表高低電平）

Key2按鍵按下次數(shù)則對(duì)應(yīng)U5的QA、QB、QC、QD變化，變化規(guī)律與表1一致。

5

8

VC

GND

1

設(shè)計(jì)2：使用一片NE555芯片設(shè)計(jì)一個(gè)脈沖發(fā)生器，設(shè)計(jì)頻率為1Hz矩形波信號(hào)輸出電

路（q=30%，±5%）。確定R7、R8的值：

Q3R478VCD12

27U1

TRIGDS

5

56

CVoltTHR

C5

C6

0.1ufF

GND

1HZ秒脈沖發(fā)生電路

設(shè)計(jì)3：參考圖1方框圖，使用74LS74、74LS14、74LS27和74LS00完成啟動(dòng)電路、

報(bào)警電路。連接線可用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)表示。

4

56QU10蜂鳴器R23A反874LS9CBEVCGND31S12P11223DCLKVCPRE74LSU9AQ

10VCCLR

74LS2

GND

GND

1

R9

10K

key3

C7

KEY

啟動(dòng)與報(bào)警電路

10uF

GND

6

五、元件清單

序

名稱型號(hào)數(shù)量

號(hào)

174LS192封裝DIP-162

274LS90封裝DIP-142

374LS14封裝DIP-141

474LS47封裝DIP-162

574LS74封裝DIP-141

674LS27封裝DIP-141

774LS00封裝DIP-141

9NE555封裝DIP-81

107段數(shù)碼管共陽2

11金屬膜電阻10K?，1/4W9

12金屬膜電阻1K?，1/4W4

13金屬膜電阻43K，1/4W4

14金屬膜電阻10Ω，1/4W4

15金屬膜電阻200Ω，1/4W4

16金屬膜電阻100KΩ，1/4W4

17蜂鳴器有源5V1

18二極管1N41484

19電解電容10uF/16V6

20瓷片電容0.1uF4

21瓷片電容0.01uF4

22輕觸按鍵TS-11053

23管座DIP-146

24管座DIP-164

25管座DIP-81

26撥動(dòng)開關(guān)SS12d00G31

六、PCB設(shè)計(jì)部分

單面底層布線PCB，尺寸為150*100mm，在PCB板圖上標(biāo)注尺寸。

所有信號(hào)線寬要大于等于11mil，電源線線寬大于等于12mil，跳線數(shù)不超過20。線間安

全距離要大于等于11mil。

按圖2完成以下元件布局：Key1-Key3，S1，P1及數(shù)碼管相對(duì)參考位置如圖2，參賽者

自行布局其余元件。

參賽者必須按元件清單中的元件設(shè)計(jì)PCB。

布線層（底層）實(shí)體接地敷銅，無網(wǎng)絡(luò)死銅不刪除。

圖2PCB布置圖

2

七、焊接、調(diào)試部分

操作檢查表

序號(hào)目前狀態(tài)裁判簽字

通電后，S1開關(guān)接通1端。按住key3按鍵不放，分別按key1鍵、key2

鍵，檢查U1與U5輸出信號(hào)。（見表1）

U1輸出信號(hào)Key2U5輸出信號(hào)（V,±5%）

Key1按

（±）按下

下的次V,5%

的次

數(shù)

DCBA數(shù)DCBA

1000510005

0050

200502

3005530055

05000500

144

05050505

55

05500550

66

7055570555

8500085000

9500595005

100000100000

按住key3按鍵不放，同時(shí)分別按key1鍵與key2鍵，十位數(shù)碼管與個(gè)位

2數(shù)碼管是否按兩個(gè)按鍵按下的次數(shù)顯示數(shù)字。

按下啟動(dòng)鍵Key3后，檢測(cè)NE555芯片3管腳輸出波形是否正確。（1Hz

3矩形波信號(hào)，占空比30%±5%。），并將測(cè)試的信號(hào)記錄到波形記錄表

中。

松開Key3鍵后，觀察數(shù)碼管是否從設(shè)定的數(shù)值開始倒數(shù)。觀察數(shù)

碼管倒數(shù)到9時(shí)，蜂鳴器是否開始每隔一秒提示報(bào)警，倒計(jì)時(shí)完畢，

4蜂鳴器停止發(fā)聲，數(shù)碼管關(guān)閉顯示。重新按下啟動(dòng)按鍵key3

后，電路按之前設(shè)定的數(shù)值重新倒計(jì)時(shí)。

3

選手用示波器觀察NE555芯片3管腳波形并記錄：

NE555芯片3管腳波形示波器

垂直設(shè)置：________/div

水平設(shè)置：________/div

頻率：________Hz

峰峰值：________V

模塊B嵌入式編程(試題)

時(shí)間：90分鐘

分值：30分

比賽說明

1.項(xiàng)目任務(wù)基于圖1所示電路板實(shí)現(xiàn)：

4

圖1項(xiàng)目電路板

2.電路原理圖參考附件1~2，請(qǐng)選手根據(jù)任務(wù)的要求設(shè)計(jì)程序；

3.選手須用“WSC_選手場(chǎng)次_+工位號(hào)”為名建立文件夾，如“WSC_1_XX”；將所有新建

程序設(shè)計(jì)文件保存在此文件夾中，比賽結(jié)束后由賽場(chǎng)工作人員提交給裁判員；

4.選手須用下載軟件將任務(wù)設(shè)計(jì)程序燒錄到PIC單片機(jī)芯片中。電路通電后，參照任務(wù)

功能檢驗(yàn)描述與配分表，由裁判員檢查功能，進(jìn)行客觀評(píng)分。

5.這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目是一個(gè)多功能時(shí)鐘，主要使用LCD12864顯示模擬時(shí)鐘，時(shí)鐘芯片為

DS3231。

使用前可以調(diào)整LCD顯示對(duì)比度。

您可以使用旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)進(jìn)行所有必要的操作。

請(qǐng)參考功能要求，可以使用賽場(chǎng)提供的參考程序，適當(dāng)增加軟件和功能的設(shè)計(jì)。

這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目具有以下功能；

1.顯示W(wǎng)ORLDSKILLSCHINA的LOGO。

2.顯示模擬指針時(shí)鐘。

3.顯示數(shù)字時(shí)鐘，溫度等信息。

4.時(shí)鐘調(diào)整模式（已經(jīng)完成）。

比賽任務(wù)——多功能時(shí)鐘

項(xiàng)目任務(wù)板使用注意事項(xiàng)：

1、請(qǐng)將DC穩(wěn)壓電源（+12V，GND）用電源線連接到項(xiàng)目電路板，給其供電。

2、注意穩(wěn)壓芯片溫度開始升溫，請(qǐng)不要直接用手直接觸摸，避免燙傷。

3、程序功能框圖如下：

5

圖2操作轉(zhuǎn)換示意圖

1、調(diào)節(jié)模式：

1.1實(shí)際時(shí)間設(shè)置：設(shè)置時(shí)鐘的實(shí)際時(shí)間，電源關(guān)閉后，電池將保證實(shí)際時(shí)間并保證其繼續(xù)

運(yùn)行。

2、任務(wù)模式設(shè)置要求：

2.1任務(wù)一

2.1.1WSC圖標(biāo)的顯示如圖3所示：

6

圖3WSCLogo

2.1.2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)SW1圖像向上滾動(dòng)

顯示W(wǎng)SCLogoWSCLogo向上移動(dòng)

2.1.3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)SW1圖像向下滾動(dòng)

顯示W(wǎng)SCLogoWSCLogo向下移動(dòng)

2.1.4滾動(dòng)循環(huán)一遍的時(shí)間為3秒

2.1.5此任務(wù)中D2保持熄滅狀態(tài)

2.1.6LED1亮，LED2滅，LED3滅，LED4滅

7

2.2任務(wù)二

2.2.1顯示模擬指針時(shí)鐘如圖4所示：

圖4模擬指針時(shí)鐘

2.2.1D2以1HZ頻率閃爍

2.2.2LED1滅，LED2亮，LED3滅，LED4滅

2.3任務(wù)三

2.3.1顯示數(shù)字時(shí)鐘格式如圖5所示：

圖5數(shù)字時(shí)鐘

2.3.2顯示當(dāng)前的年月日時(shí)分秒，溫度信息。底部模擬溫度計(jì)顯示值與右上角溫度數(shù)據(jù)值一

致。

8

2.3.3D2以1HZ頻率閃爍

2.3.4LED1滅，LED2滅，LED3亮，LED4

9

模塊C電子產(chǎn)品故障檢修(試題)

時(shí)間：90分鐘

分值：20分

簡介

1系統(tǒng)簡介

環(huán)境濕度控制器（以下簡稱濕度控制器）的系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。電路主要由

濕敏電容、濕度/頻率轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)脈沖發(fā)生電路、頻率比較電路、濕度控制輸出電

路、F/V轉(zhuǎn)換電路和濕度顯示電路組成。

圖1系統(tǒng)框圖

濕敏電容HS1101和NE555等組成濕度/頻率轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換電路將濕度物理量轉(zhuǎn)換

為與濕度大小相對(duì)應(yīng)的脈沖頻率；集成電路CD4060與外部RC元件組成基準(zhǔn)脈沖發(fā)生器，

經(jīng)過12級(jí)分頻后將信號(hào)輸出；脈沖頻率比較電路由CD4060和部分外圍元件組成，頻率

比較電路接受來自濕度/頻率轉(zhuǎn)換電路和基準(zhǔn)脈沖發(fā)生電路的信號(hào)，比較結(jié)果經(jīng)D觸發(fā)

器鎖存后輸出驅(qū)動(dòng)繼電器K1吸合。頻率/電壓轉(zhuǎn)換后顯示濕度值。

具體效果如下：對(duì)濕敏電容輕微哈氣，使?jié)衩綦娙葜車南鄬?duì)濕度增大，濕度/頻

率轉(zhuǎn)換電路輸出頻率降低，當(dāng)脈沖頻率低于設(shè)定值（對(duì)應(yīng)相對(duì)濕度高于顯示的35.0）時(shí)，

10

濕度控制電路啟動(dòng)風(fēng)扇（K1斷開，LED1熄滅），停止對(duì)濕敏電容哈氣，濕敏電容脫濕

后（脫濕時(shí)間約20秒），濕度控制電路停止輸出（K1吸合，LED1點(diǎn)亮）。

2濕敏電容HS1101

HS1101濕敏電容傳感器外形如圖2，它具有測(cè)量精度高、互換性好、工作

穩(wěn)定等特點(diǎn)，HS1101為容性器件，環(huán)境相對(duì)濕度在55％RH時(shí)，HS1101的典型

容量為180pF，濕度－容量對(duì)應(yīng)圖3。

圖2HS1101外形圖圖3濕

度-容量圖

圖4是HS1101典型應(yīng)用圖，此電路為典型的555非穩(wěn)態(tài)電路，HS1101作為

電容變量接在555的TRIG與THRES兩引腳上，引腳7用作電阻R4的短路，等量電

容HS1101通過R2與R4充電到門限電壓約0.67Vcc，通過R2放電到觸發(fā)電平約

0.33Vcc，然后R4通過引腳7短路到地，傳感器由不同的電阻R4與R2充放電其循

環(huán)工作。

11

圖4為HS1101典型應(yīng)用圖

項(xiàng)目描述

該項(xiàng)目采用+12V和+5V直流電源供電,接線端子如圖5所示

圖5

電源接口

主要測(cè)試點(diǎn)：T1測(cè)試點(diǎn)為約6.7KHz的矩形波信號(hào)，T2\T3為約3Hz的脈沖

波信號(hào)，T4為9V左右的直流電壓，T5為4.8V左右的直流壓電，T6為-3.3V的

直流電壓，T7為1V的直流電壓，T8的直流電壓與數(shù)碼管顯示基本一致（例如：

T8為300mV，數(shù)碼管顯示30.0）。T4和T5給定的參考電壓會(huì)根據(jù)環(huán)境濕度不

同有所變化。

故障查找與修復(fù)

參賽者需診斷并修復(fù)電路板中的3處故障。

診斷出故障后，填寫故障記錄表，請(qǐng)使用表1中故障符號(hào)。

表1故障符號(hào)表

故障符號(hào)描述故障符號(hào)描述

斷路

電壓過高（插針、輸

(元件、導(dǎo)線或PCB

入、輸出等）

走線)

短路

電壓過低（插針、輸

(元件、導(dǎo)線或PCB

入、輸出等）

走線)

12

元件值過大（電阻、電部件編號(hào)或接線錯(cuò)

?

容等）誤

元件值過?。娮?、電

+/-極性錯(cuò)誤

容等）

元器件安裝錯(cuò)誤×元器件損壞

故障記錄表

故障#1

故障元件或位置故障符號(hào)

修復(fù)前（現(xiàn)象說明）修復(fù)后（現(xiàn)象說明）

故障#2

故障元件或位置故障符號(hào)

修復(fù)前（現(xiàn)象說明）修復(fù)后（現(xiàn)象說明）

13

故障#3

故障元件或位置故障符號(hào)

修復(fù)前（現(xiàn)象說明）修復(fù)后（現(xiàn)象說明）

測(cè)量

開始測(cè)量前應(yīng)確保所有故障元件都已經(jīng)更換過。（3個(gè)故障已確認(rèn)全部排除）

必須使用常規(guī)的測(cè)試和測(cè)量設(shè)備。

必須記錄并分析測(cè)量結(jié)果。

確保記錄的測(cè)量結(jié)果都有必要的標(biāo)簽如頻率、電壓、時(shí)間等。

請(qǐng)使用《圖6儀器符號(hào)表》中儀器符號(hào)，參考《圖7測(cè)量儀器連接圖舉

例》繪制測(cè)量儀器連接圖。

儀器符號(hào)

電源

電壓表V

電流表A

示波器

函數(shù)發(fā)生器FG

圖6儀器符號(hào)表

14

Vcc

TP2

TP1

5V

CH1CH2

GND

圖7測(cè)量儀器連接圖舉例

電路板排除故障后，對(duì)環(huán)境濕度控制器相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量并記錄。

要求：

正確接通電源后，用示波器分別觀察探測(cè)點(diǎn)T1、T2、T3的波形，并記錄在

下面的表格中。

測(cè)量儀器連接圖：

15

T1波形示波器

耦合方式AC

垂直設(shè)置：________/div

水平設(shè)置：________/div

頻率：________Hz

峰峰值：________V

16

T2波形示波器

耦合方式DC

垂直設(shè)置：________/div

水平設(shè)置：________/div

頻率________Hz

峰峰值：________V

17

T3波形示波器

耦合方式DC

垂直設(shè)置：________/div

水平設(shè)置：________/div

頻率________Hz

峰峰值：________V

18

附表1.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

19

序號(hào)類別具體評(píng)分項(xiàng)目要求分值得分

LED1亮，LED2滅，LED3100%正

10.5

滅，LED4滅確

100%正

2D2熄滅0.5

確

正確的位置顯示worldskills100%正

31

chinaLogo確

SW1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，完整的100%正

42

畫面向下卷動(dòng)確

任務(wù)一

100%正

5向下卷動(dòng)過度時(shí)間約3S1

確

SW1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，完整的100%正

62

畫面向上卷動(dòng)確

100%正

7向上卷動(dòng)過度時(shí)間約3S1

確

向下卷動(dòng)過度時(shí)SW1順時(shí)

100%正

針旋轉(zhuǎn)，完整的畫面立即向

8確1

上卷動(dòng)

20

向上卷動(dòng)過度時(shí)SW1逆時(shí)

100%正

針旋轉(zhuǎn)，完整的畫面立即向

9確1

下卷動(dòng)

LED1滅，LED2亮，LED3100%正

100.5

滅，LED4滅確

100%正

11D2以1HZ頻率閃爍0.5

確

正確的位置顯示模擬時(shí)鐘100%正

121

（中間位置顯示）確

100%正

13任務(wù)二能根據(jù)長度區(qū)分時(shí)分秒指針1

確

100%正

14時(shí)分秒針正確指示時(shí)間2

確

秒針到達(dá)12點(diǎn)位置，分針跳一100%正

152

次確

分針到達(dá)12點(diǎn)位置，時(shí)針跳一100%正

162

次確

17任務(wù)三LED1滅，LED2滅，LED3100%正0.5

21

亮，LED4滅確

100%正

18D2以1HZ頻率閃