单片机编程与调试项目试题(附评分标准)

单片机编程与调试项目试题（附评分标准）

一、项目概述

以AT89S52单片机为核心，配合控制对象仿真器和XK-DZZH2A型电子及单片机综合实训台，设计一个全自动洗衣机控制器，被控对象为一个虚拟的全自动洗衣机三维仿真模型。参赛选手应根据提供的相关资料、题目要求和单片机新产品的设计开发流程，独立完成控制器的原理图设计、程序编制、PCB设计、在实验台上进行搭建电路验证及样机的焊接组装与调试等工作。

二、考试须知：

全部过程分两个阶段进行，第一阶段任务是原理图设计、PCB设计。第二阶段任务是根据提供的电路原理图、线路板和配件，在实验台上搭建电路并编写实验程序、编写实验报告，然后进行样机的焊接组装与编程调试。第一阶段工作任务完成后，才能进行第二阶段工作，第一阶段规定时间为1.5小时，可以提前交卷，交卷后可进行第二阶段考试，到时间没完成者统一收卷，进行第二阶段考试。第一阶段选手应提交的内容：原理图文件和PCB文件，或提供包含原理图文件和PCB文件的设计库文件。第二阶段应提交的内容：在实验台上搭建电路的实验程序（.C或.ASM）、实验报告、实验现场演示、焊接组装好的样机实物、样机的程序（.C或.ASM）、焊接调试报告和样机的现场演示。选手提交的所有电子文档放到桌面\选手考号（如1-1）文件夹里面，现场提交演示的请举手示意。

三、原理图设计

1、原理图设计为修改性设计，根据电路的功能要求、技术指标、器件成本等因素把提供的原理图补充完整，并设置好元器件的标号、数值、封装等参数。

2、按键、数码管、指示灯的数量按照提供的虚拟全自动洗衣机控制器面板进行设计。

3、控制器具有在线编程功能。

4、控制器采用计算机USB电源供电。

5、控制器与虚拟负载接口采用小插孔和排线两种接口方式，控制对象仿真器的接口定义如下图所示：

控制对象的输入控制信号控制对象的输出反馈信号

6、控制器功能概述：

6.1、通过按键操作，可控制虚拟洗衣机启动停止、进水、出水、洗衣机电机的正反转运行、甩干运行等操作。

6.2、通过按键操作，洗衣机控制器硬件应具有洗衣程序的LED指示、数码管时间显示等。

6.3、控制器应具有蜂鸣器报警功能。

6.4、控制器能读取虚拟负载反馈的开关门和水位信号，并作相应处理。

四、PCB设计

1、控制器的PCB板尺寸为长×宽＝150mm×80mm，如下图所示。

4固定孔 2、控制器PCB板的布局要严格按照提供的控制器面板开孔尺寸设计。

五、在实训台上搭建实验电路并编程调试

1、根据提供的电路原理图和元器件，在XK-DZZH2A型电子及单片机综合实训台上搭建一个数字秒表，该秒表具有复位按键、启动/暂停按键、2位数码管和1只蜂鸣器。

2、编程要求：按下复位键，数码管显示00，按下启动/暂停键，数码管按1S 为单位进行正计时显示，再次按下启动暂/停键，停止计时，每成功按键一次，蜂鸣器提示一声。

3、根据实验过程，填写实验报告。

六、样机焊接组装与编程调试

1、根据提供的原理图、线路板，选择正确的元器件和焊接工具，完成线路板焊接。

2、样机编程要求：

（1）样机复位后，面板无显示，蜂鸣器无报警。

（2）按下电源开关，所有指示灯（电源指示灯除外）和数码管闪烁3次（闪烁周期1秒），然后牛仔指示灯、9分钟指示灯、一清指示灯、1分钟指示灯常亮，其余指示灯常灭，数码管显示”AA”。

（3）启动暂停

按一下启动键，控制器执行一套固定的洗衣程序，数码管显示“A5”既虚拟洗衣机先切换内部显示、开始进水、进水到低水位后，洗衣机正转，数码管按1秒为单位倒计时，倒计时为”A0”时，洗衣机反转，数码管显示”B5”并按1秒为单位倒计时，倒计时为”B0”时,洗衣机放水，放水完毕后，脱水倒计时10S，倒计时结束，洗衣过程结束。洗衣机切换到外部指示，蜂鸣器报警2S,关闭面板所有显示。

（4）洗衣机开关门：洗衣机开门时蜂鸣器报警，自动洗衣程序暂停。关门后继续运行。

3、装配要求：将洗衣机控制器的面板、底板和PCB板用螺丝和支柱组装起来。

4、连接到控制对象仿真器进行演示。

附评分标准：

评分标准

一、评分说明

除了在实验台上搭建实验电路和项目板与实验台联调这2个步骤需现场评分外，其余步骤的操作结果均以电子文档和实物的方式提交。

二、评分标准及分值

根据在规定的时间内，选手完成工作任务的情况，参照信息产业部电子行业无线电调试高级工的国家职业标准进行评分。电子产品的装配与调试满分为100分。（1到5项为现场评分，6到9项为电子版文档）

1、搭建验证电路分值：15分

1.1 没有搭建验证电路扣15分。

1.2 电源如果接错,扣15分.

1.3 最小系统如果接错,扣10分.

1.4 外围电路I\O口接错,扣5分

1.5 驱动电路等如果接错,扣5分.

1.6 搭建的电路功能正确但不整洁,扣0.5～2分。

2、编写单片机程序分值：15分

2.1 不提供单片机源程序扣15分。

2.2 提供的单片机源程序功能不正确扣5～9分。

3、元件选择分值：10分

3.1 没提供剩余元器件的扣10分。

3.2 能实现功能,每错一个元器件扣除1分,扣完10分为止.

3.3 如果主要芯片选择错误,扣除5分.

4、电路板焊接分值：15分

4.1 没提供实物项目板扣15分。

4.2 项目板存在漏焊、虚焊、短路、PCB板铜箔损坏及焊点不规范等现象，每处扣除1分，扣完4分为止。

5、项目板综合调试分值：10分

项目板没调试出结果扣5分。

6、原理图设计分值：10分

6.1 不提供原理图电子文档的扣10分。

6.2 没有完成或出现出现严重错误扣5分

6.3 如果选择的元器件错误扣3分

6.4 连线错误或个别元器件错误,每处扣0.5分,扣完2分为止.

6.5 提供的原理图功能正确但不规范扣0.5～2分。

7、PCB设计分值：15分

7.1不提供PCB图电子文档的扣15分。