1 4 準考 證號 工位號 注意 只填寫準考證號和工位號 否則試卷作廢 密 封 線 2015年年 藍橋藍橋杯杯 第第六六屆屆全國全國軟件和信息技術專業人才軟件和信息技術專業人才大賽大賽個人賽個人賽 電子類電子類 決賽決賽單片機單片機設計與開發設計與開發項目項目 競賽時間 5 小時 題 號 一 二 三 總分 配 分 10 分 30 分 60 分 100 分 得 分 智能物料傳送系統智能物料傳送系統 設計任務書設計任務書 功能簡述功能簡述 智能物料傳送系統能夠實現貨物類型判斷 過載監測 緊急停止和系統參數存儲記錄等 功能 系統硬件部分主要由按鍵電路 顯示電路 數據存儲電路 傳感器檢測電路及單片機 系統組成 系統框圖如圖 1 所示 圖 1 系統框圖 I2C 總線驅動程序 CT107D 單片機考試平臺電路原理圖以及本題所涉及到的芯片數據 手冊 可參考計算機上的電子文檔 原理圖文件 程序流程圖及相關工程文件請以考生號命 名 并保存在計算機上的考生文件夾中 文件夾名為考生準考證號 文件夾位于 Windows 桌面上 過載空載監測 單片機 按鍵輸入 傳送控制 數碼管顯示 數據存儲 貨物類型檢測 2 4 設計任務及要求設計任務及要求 1 過載監測過載監測與貨物類型識別與貨物類型識別 1 1 空載空載 過載監測過載監測 使用電位器 RB2輸出電壓 Vo模擬壓力變送器輸出 設備實時采集電位器輸出電壓 完成貨物空載 過載監測功能 1 1 1 當 0 Vo 1V 時 判斷為空載 L1 點亮 1 1 2 當 1 Vo 4V 時 判斷為非空載 貨物被填裝到傳送起始位置 L2 點亮 1 1 3 當 Vo 4V 時 判斷為過載狀態 L3 以 0 5 秒為間隔閃爍提醒 蜂鳴器報警 提示 說明說明 空載狀態下 所有數碼管熄滅 1 2 貨物類型判斷貨物類型判斷 貨物被填裝到傳送起始位置后 系統啟動超聲波測距功能 完成貨物類型判斷 數 碼管顯示界面如圖 2 所示 1 2 1 當超聲探頭與貨物之間的距離小于等于 30cm 時判斷為 I 類貨物 1 2 2 當超聲探頭與貨物之間的距離大于 30cm時判斷為 II 類貨物 1 1 8 8 8 8 3 3 2 2 8 8 8 8 2 2 界面編號 熄滅 距離 32cm 熄滅 II 類貨物 圖 2 數碼管顯示界面 1 貨物類型顯示 說明說明 1 貨物類型顯示格式 I 類貨物 數字 1 II 類貨物 數字 2 2 A3 草稿紙短邊接近 30cm 可用于驗證測距結果 2 貨物傳送貨物傳送 在非空載 非過載的前提下 通過按鍵控制繼電器吸合 啟動貨物傳送過程 并通 過數碼管實時顯示剩余的傳送時間 倒計時結束后 繼電器自動斷開 完成本次傳 送過程 數碼管顯示格式如圖 3 所示 2 2 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 0 0 1 1 界面編號 熄滅 剩余傳送時間 1 秒 圖 3 數碼管顯示界面 2 剩余傳送時間顯示 說明說明 繼電器吸合時 指示燈 L10 點亮 斷開時 L10 熄滅 3 按鍵功能描述按鍵功能描述 3 1 按鍵 S4 定義為 啟動傳送 按鍵 按鍵按下后 啟動貨物傳送過程 說明說明 按鍵 S4 在空載 過載 傳送過程中無效 3 2 按鍵 S5 定義為 緊急停止 按鍵 按鍵按下后 繼電器立即斷開 指示燈 L4 以 0 5 秒為間隔閃爍 剩余傳送時間計時停止 再次按下 S5 傳送過程恢復 3 4 L4 熄滅 恢復倒計時功能 繼電器吸合 直到本次傳送完成 說明說明 按鍵 S5 僅在傳送過程中有效 3 3 按鍵 S6 定義為 設置 按鍵 按下 S6 按鍵 調整 I 類貨物傳送時間 再次按 下 S6 按鍵 調整 II 類貨物傳送時間 第三次按下 S6 保存調整后的傳送時間 到 E2PROM 并關閉數碼管顯示 設置過程中數碼管顯示界面如圖 4 所示 3 3 8 8 8 8 0 0 2 2 8 8 0 0 4 4 界面編號 熄滅 I類 傳送時間 2 秒 熄滅 II 類 傳送時間 4 秒 圖 4 數碼管顯示界面 3 傳送時間設置界面 說明說明 1 貨物傳送時間可設定范圍為 1 10 秒 通過按鍵 S7 調整 2 設置 按鍵 S6 調整 按鍵 S7 僅在空載狀態下有效 3 通過按鍵 S6 切換選擇到不同貨物類型的傳送時間時 顯示該類貨物傳送 時間的數碼管閃爍 4 數據存儲數據存儲 I II 類型貨物的傳送時間在設置完成后需要保存到 E2PROM 中 設備重新上電后 能夠恢復最近一次的傳送時間配置信息 5 上電上電初始化狀態初始化狀態與工作流程與工作流程說明說明 5 1 I 類設備默認傳送時間為 2 秒 II 類設備為 4 秒 5 2 最終作品提交前 將 RB2 輸出電壓調整到最小值 確保設備處于空載狀態 6 其它其它 建立一個準考證號命名的 txt 文檔 寫出作品設定的單片機內部振蕩器頻率 7 電路原理圖電路原理圖設計設計 假定設備使用壓力感應電阻 RFS完成過載監測功能 壓力變化與壓力感應電阻阻值 之間的關系如圖 5 所示 使用簡單阻容元器件 三極管 運算放大器等設計電路 當貨物重量小于 1000g 時 電路驅動繼電器吸合 否則繼電器斷開 設計電路原理 圖并說明電路工作原理 圖 5 壓力 電阻值關系曲線 4 4 項目名稱項目名稱 得分得分 評卷人評卷人 電路設計電路設計 一一 電路電路原理圖原理圖設計設計 根據設計任務要求 使用Protel 99se或 Altium Designer Summer09軟件設計電路原理圖 標明元器件參數 說明電路工作原理 原理圖文件保存在考生文件夾中 文件夾以考生的準 考證號命名 項目名稱項目名稱 得分得分 評卷人評卷人 程序設計程序設計 二二 程序編寫及程序編寫及流程圖繪制流程圖繪制 1 畫出程序流程圖 保存在考生文件夾中 2 按照設計要求完成程序設計任務 并將工程文件保存在考生文件夾中 項目名稱項目名稱 得分得分 評卷人評卷人 硬件調試硬件調試 三三 軟軟 硬件統調硬件統調 將編譯通過的程序下載到單片