单片机控制装置安装与调试技能竞赛模拟题目集合讲课讲稿

2019年永州市中等职业学校技能竞赛单片机控制装置安装与调试任务书永州市中等职业学校技能竞赛组委会2019年10月工位号（一）选手须知1．赛点提供设备及软件环境赛点提供亚龙YL-236单片机应用实训考核装置，其装置主要配置如下表：在KEIL4开发平台上用汇编或C语言编写控制程序。

2．选手自带工具：（1）电路装接工具：活动扳手、螺丝刀（不允许用电动扳手和电动螺丝刀）、剥线钳、电工钳、尖嘴钳；（2）电路和元器件焊接检查工具：电烙铁、万用表；（3）试题作答工具：圆珠笔或签字笔、HB或B型铅笔、三角尺。

3．选手注意事项（1）选手凭身份证提前30 分钟到达比赛现场参加检录，迟到时间超过30分钟的，不得入场进行比赛场地。

（2）正式比赛时，参赛选手不得穿戴有学校标志的工作服或校服；不得携带任何书籍、资料、元器件、电路板、电子存储产品（U 盘等）和通信工具进入赛场，否则以舞弊处理。

（3）参赛选手应遵守竞赛规则，遵守赛场纪律，服从指挥和安排，爱护竞赛场地的设备和器材。

如有损坏或丢失竞赛设施设备，参赛队需照价赔偿。

（4）在竞赛过程中，要严格按照安全规程进行操作，防止触电和损坏设备的事故发生。

（5）在比赛过程中，如遇设备故障可向裁判员提出，经确认后由裁判长决定是否更换设备或加时，并签字确认。

（6）选手填写自己的工位号。

（二）比赛内容在YL-236设备中编写单片机程序实现如下功能：该系统分为3种运行模式，使用矩阵键盘中的3个按钮（具体使用按钮由选手现场抽签决定）实现下面功能：（1）按下第1个按键时在数码管上循环显示60s倒计时。

（2）按下第2个键时进行步进电机前进3s,停止2s,后退3 s然后停止。

（可选机械手臂模块：按下第2个键时从工位1抓球前进到工位3放开球,停止2s,后退到工位1后停止。

）（3）按下第3个键时利用18B20传感器在12864液晶显示屏上显示当前温度。

当运行其中任意模式时，其他模式自动关闭。

(三)参赛选手独立完成下列工作任务1、选择赛场提供的装置模块和元器件；2、编写控制程序保存在D盘以工位号命名的文件夹中；3、使用亚龙YL-ISP把编译好的程序下载到单片机中；4、调试单片机控制程序和元件的有关参数，达到工作任务书给定的工作要求。

请在4小时内，按要求完成下列工作任务
一、请你仔细阅读并理解工作任务书中关于设计要求和有关的说明，根据你的理解，选
择你所需要的控制模块和元器件。

二、在赛场提供的图纸上画出系统的电路图，并在标题栏的“工位”上填写你的竞赛
工位号。

三、根据你画出的电气原理图，连接系统电路。

四、编写控制程序，将程序保存在“D”盘，以姓名命名。

五、调试你编写的程序，检测和调整有关元器件设置，完成整体调试，使该系统能实现
要求的设计功能。

六、功能调试完毕后，把程序烧写到单片机当中。

系统设计要求
任务要求：
一、十字路口交通为东西南北走向，用六个发光二极管模拟交通灯状态
二、具体要求：
东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。

红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。

黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。

设东西道比南北道的车流量大，指示灯燃亮的方案如表1.1。

表1.1
表1.1说明：
（1）当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通过；南北道为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。

时间为60秒。

（2）黄灯闪烁5秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。

（3）当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过，行人通行。

时间为80秒。

东西方向车流大通行时间长。

（4）这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通的通行。

（5）此表可根据车流量动态设定红绿灯初始值。

单片机控制装置安装与调试备赛指导以单片机控制装置安装与调试备赛指导为题，我们将为大家介绍在备赛中如何进行单片机控制装置的安装与调试。

一、安装准备在进行单片机控制装置的安装与调试前，我们需要准备以下材料和工具：1. 单片机及其开发板：选择合适的单片机型号和开发板，根据项目需求和技术要求进行选择。

2. 相关传感器和执行器：根据控制装置的功能要求，选择合适的传感器和执行器，如温度传感器、光照传感器、电机等。

3. 连接线和电源：准备好适配器、排线、杜邦线等连接线，并确保电源供应稳定。

4. 电脑和编程软件：准备一台电脑，并安装好单片机的编程软件，如Keil、Arduino等。

二、硬件连接1. 连接单片机和开发板：将单片机插入开发板的插槽中，并确保插入牢固。

2. 连接传感器和执行器：根据传感器和执行器的接口类型，使用连接线将其与开发板相应的引脚连接起来。

注意正确连接正负极。

3. 连接电源：将电源适配器连接到开发板的供电接口上，确保电源供应稳定。

三、软件编程1. 打开编程软件：打开单片机的编程软件，创建一个新项目。

2. 编写程序：根据控制装置的功能需求，编写相应的程序代码。

根据单片机型号和编程软件的要求，选择合适的编程语言，如C、C++等。

3. 编译和下载：完成代码编写后，进行编译并下载到单片机中。

确保编译无误后，将代码下载到单片机中，可以通过USB线连接电脑和开发板实现下载。

四、调试与测试1. 硬件连接检查：检查所有硬件连接是否正确，确保传感器和执行器与开发板的连接正常。

2. 电源供应检查：检查电源供应是否稳定，确保开发板能够正常工作。

3. 程序功能验证：通过对控制装置各个功能的验证，检查程序编写是否正确。

可以通过调试工具或者在程序中添加输出语句来观察程序运行过程中的结果。

4. 传感器和执行器测试：通过对传感器和执行器进行测试，验证其是否能够正常工作。

例如，对温度传感器进行测量，对电机进行控制等。

5. 故障排除：如果在调试过程中出现问题，需要进行故障排除。

第二章单片机硬件结构测试1、AT89S51单片机都集成了哪些功能部件？答：AT89S51单片机的片内都集成了如下功能部件：（1）1个8位微处理器（CPU）；（2）数据存储器（128B RAM）单元；（3）4KB Flash程序存储器（ROM）；（4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）；（5）1个全双工串行口；（6）2个16位定时器/计数器；（7）1个看门狗定时器；（8）一个中断系统，5个中断源，5个中断向量、2个优先级；（9）26个特殊功能寄存器（SFR）2、AT89S51单片机存储器的结构特点？答：80C51单片机采用将数据存储器和程序存储器分开,分别寻址的结构,称为Harvard结构。

在物理上有四个存储器空间:片内程序存储器，片外程序存储器，片内数据存储器和片外数据存储器。

在逻辑上有三个存储器空间：片内外统一的64KB程序空间，128B片内数据空间，64KB片外数据空间。

访问格式：访问片内RAM采用MOV格式，访问片外RAM采用MOVX格式。

单片机内部程序存储器是（4KB 的Flash存储器），地址范围是（0000H）——（0FFFH）；数据存储器是（128B的RAM），地址范围是（00H）——（7FH）。

3、程序存储器可外扩至（64K）B，地址范围是（0000H）——（FFFFH），通过引脚（EA非），区分访问的片内，片外存储器。

如何区分？如何区分：当EA脚为高电平时，单片机读片内程序存储器（4K 字节Flash）中的内容，但在PC值超过0FFFH（即超出4K字节地址范围）时，将自动转向读外部程序存储器内（1000H-FFFFH）的程序；当EA脚为低电平时，单片机只对外部程序存储器的地址为0000H～FFFFH中的内容进行读操作，单片机不理会片内的4K 字节的Flash程序存储器4、程序存储器中5个中断入口地址分别是多少？中断源中断入口地址外部中断0 0003H定时器/计数器T0 000BH外部中断1 0013H定时器/计数器T1 001BH串行口中断 0023H5、数据存储器可外扩至（64K）B，地址范围是（0000H）——（FFFFH），访问片外数据存储器时，地址使用（DPTR）和（Ri）表示。

2012年全国中职技能竞赛厦门热身赛单片机控制装置安装与调试任务书厦门中等职业学校技能竞赛组委会2012年4月请你在4小时内，按要求完成下列工作任务一、请你仔细阅读并理解方便面生产线的工作要求和有关说明，根据你的理解，在亚龙YL-236单片机控制功能实训考核装置的有关模块上选择你所需要的元器件。

二、根据你所选择的元器件，撰写元器件在方便面生产线系统中对应的功能说明，如，MCU06 SB1 对应功能按键1。

三、在赛场提供的图纸上，画出方便面生产线的电气原理图，并在标题栏的设计栏填写你的工位号。

四、根据你所画的电气原理图，在亚龙YL-236单片机控制功能实训考核装置上方便面生产线的电路。

五、请你编写方便面生产线的控制程序。

六、请调试你编写的程序，检测和调整有关元器件的设置，完成方便面生产线的整体调试，使该方便面生产线能实现规定的工作要求。

方便面生产线图1所示是一个模拟方便面生产线的生产流程示意图，按顺序从左到右分别为面条生产装置，面条油炸及面饼生成装置，面饼烘干装置，成品包装装置：（1）面条产生装置：在加入面粉和水之后，以15转/分的速度搅拌2分钟，然后停机等待生产面条指令，接到生产指令后电机以15转/分的速度转动1分钟完成面条的生产，完成面条的生产后以1000Hz的频率发声1秒提示面条生产完成。

（2）面条油炸及面饼生成装置：在面条生产之后，开始加热，当温度50摄氏度时，维持此温度1分钟，模拟面条被油炸的过程。

油炸之后停机5秒等待面饼成形，成形之后以1000Hz的频率发声1秒提示面饼生产完成。

（3）面饼烘干装置：在面饼生产完成之后，以16/分的速度转动以实现均匀加热，维持温度40摄氏度10秒（模拟面饼烘干过程），并显示温度，烘干之后停机5秒等待面饼降温，完成面饼降温后以1000Hz的频率发声1秒提示面饼烘干完成。

（4）成品包装装置：用亚龙YL-236单片机控制功能实训考核装置提供的黄白2个小球模拟烘干后的面饼。

2015年XXX市中等职业学校单片机控制装置安装与调试技能大赛抓娃娃机模拟系统任务书一、工作任务要求请你在4个小时内，使用YL-236型单片机应用实训考核装置制作完成抓娃娃机模拟系统，具体工作任务和要求如下：1．根据抓娃娃机模拟系统的相关说明和工作要求，正确选用需要的工作模块和元器件，系统策划工作过程，完成与制作过程相关的工作分析与记录。

2．根据工作任务及其要求，合理确定各模块的摆放位置，按照相关工艺规范连接硬件电路。

3．根据工作任务及其要求，检查并设置相关软件工作环境，编写抓娃娃机模拟系统的程序并存放在“D”盘以工位号命名的文件夹内。

4．调试你编写的程序，完成抓娃娃机模拟系统的任务要求，最后将编译通过的程序“烧入”单片机中。

5．在整个任务完成过程中，若遇到瓶颈可跳过该功能继续完成后续功能。

以保证获得更多功能分。

二、抓娃娃机模拟系统的相关说明某电玩生产厂商欲生产一款抓娃娃机，玩家投入硬币后通过操作面板控制抓取机构抓取目标。

抓娃娃机模拟系统由操作面板、显示系统、娃娃储备箱、抓取机构、输出机构、投币系统等六部分组成，其结构示意图如图1所示。

图1 抓娃娃机模拟系统示意图1．操作面板指令模块中的矩阵按键0、F两个按键分别为“下降”键、“确认”键。

2．显示系统显示系统由液晶显示器、数码管显示器组成。

（1）用显示模块中的128X64液晶屏作为该系统的液晶显示器，用于提醒玩家进行相关操作。

（2）用显示模块中的8位数码管作为该系统的数字显示器，用于实时显示当前币数。

3．娃娃储备箱用于储备娃娃（用白、黄两种颜色的球代表娃娃），该储备箱底部带识别功能，能检测出箱内是否有娃娃。

4．抓取机构抓取机构由YL-G001型智能物料搬运装置来模拟，示意图如图2所示。

图2 YL-G001型智能物料搬运装置5．投币系统由金属传感器来模拟，金属传感器每接触金属一次代表投币一枚。

6．输出机构用于模拟当玩家抓中娃娃后，从娃娃机箱内出口处将娃娃传送至箱外。

一、工作任务要求请你在四小时（240分钟）内，用YL-236型单片机应用实训考核装置制作成工业废料智能分拣系统模拟装置，具体要求如下：1.根据工业废料智能分拣系统的相关说明和工作要求，选择需要的控制模块和元器件，在赛场提供的图纸上，画出你设计的工业废料智能分拣系统模拟装置的模块接线图。

2. 根据你画出的模块接线图，按照工艺规范连接工业废料智能分拣系统模拟装置的硬件电路。

3. 根据你设计的硬件电路，编写工业废料智能分拣系统模拟装置的控制程序，存放在“D”盘以工位号命名的文件夹内。

4. 请调试你编写的程序，检测和调整有关硬件设置，完成工业废料智能分拣系统模拟装置的整体调试，使之能实现规定的任务要求，并将编译通过的程序“烧入”单片机中。

二、工业废料智能分拣系统相关说明（一）工业废料智能分拣系统简介工业废料智能分拣系统示意图如图1所示。

图中黑、黄、白三种球代表三种不同的废料，分别用代号1、2、3表示。

工作时，系统每次使用传送带运送一组（黑、黄、白三种）工业废料到分拣区后，系统先对废料的颜色进行识别并获得三种废料的当前位置序列，然后据此信息采用最优方案自动分拣搬运到指定的位置：黑、黄、白三种废料分别放置在工位三下方、工位二、工位一三个分拣回收入口处，最后放料闸门开启使废料进入回收废料箱。

图1 工业废料智能分拣系统示意图（二）工业废料智能分拣系统模拟装置及其功能工业废料智能分拣系统模拟装置由进料传送带电机、分拣机械手、放料闸门电机、键盘、液晶屏等模块组成。

1．进料传送带电机：使用交、直流电机控制模块中的24V直流电机，电机得电旋转模拟传送带传送废料。

2．分拣机械手：使用YL-G001型智能物料搬运装置模拟分拣机械手，其分拣区及工位如图2所示。

分拣动作说明：在工位一或工位二中抓取废料，放入工位三上方导槽中，物料由于重力作用自动滚落至工位三下方，而原本工位三下方废料滚动至工位二，从而改变废料排列顺序。

若在分拣过程中，由于导槽中有毛刺，导致小球卡在导槽中不能滚动至工位三下方，允许人工拨动小球使其滚落。

你们坐电脑的位置安排刘琴用张玉祥的机器雷远东用孟小江的机器孟小江用雷远东的机器张玉祥用孙玉龙的机器孙玉龙用刘琴的机器2010重庆职业院校万州区初赛技能大赛中职组单片机控制装置安装与调试技能比赛节能台灯制作任务书节能台灯制作一、基本要求1、请你仔细阅读并理解节能台灯制作的工作要求和有关说明，根据你的理解，在亚龙YL-236单片机控制功能实训考核装置的有关模块上选择你所需要的元器件。

2、在赛场提供的图纸上，画出流水灯控制器的电气原理图，电路符号符合国标要求，并在图纸设计栏填写你的工位号。

3、根据你所画的电气原理图，在亚龙YL-236单片机控制功能实训考核装置上连接流水灯控制器的电路。

4、编写流水灯控制器的控制程序，并调试程序和有关元器件，使该流水灯控制器能实现规定的工作要求。

5、在电脑E:盘（或以监考人员要求为准）以“工位号+姓名”建一个文件夹，将所有答题相关电子文档存入此文件夹中。

各类文件的命名均以“工位号”命名（同类文件如有多个，可以在工位号后加数字0、1、2……区别）。

文件名和内容不得涉及身份信息。

二、选手完成工作任务的时间：完成比赛规定的全部工作任务的时间为4 小时。

三、试题部分1、钮子SA1开关作为节能台灯的总开关，下面的台灯的动作全部建立在总开关开启下工作的。

2、用光敏传感器探测室内光线。

（用钮子开关SA8,当灯亮表明是环境光线变暗）3、环境光线变暗，也就是说SA8指示灯亮，当人走进这个房间，台灯红外检测传感器（用机器手臂上的工位1传感器，请把电路连接正确了，经老师同意了才能上电，损坏仪器照价赔偿）检测到人。

流水灯左边四个灯亮。

4、当人进一步靠近（用机器手臂上的光纤传感器）也就是坐在台灯前面的书桌前。

等待3S钟后，若人还在桌前，流水灯亮第5颗。

再等待1S钟，若人还在桌前，流水灯亮第6颗。

再等待1S钟，若人还在桌前，流水灯亮第7颗。

再等待1S钟，若人还在桌前，流水灯亮第8颗。

5、当人离开桌前面位置，等待5S钟后关掉第8颗灯。