2014年江苏省高职技能大赛电子产品设计及制作竞赛样题

2014 年江苏高等职业院校技能大赛 “电子产品设计及制作”项目竞赛试题（样题） 任务书 : 小型探测机器人的设计与制作 一、任务 任务一： 采用大赛指定的智能小车、ZedBoard 板卡和现场提供的套件及相应配件，设计、制作 一台小型探测机器人。该机器人应能自行进入探测区域，并对指定点的距离和温度进行探测， 并能自行停靠在指定位置。路线图如图 1 所示。 功能要求 基本功能要求 1. 能通过巡线方式，沿图 1 所示路径走完全程； 2. 进入探测区后，能通过图像识别方式识别指定编号号码牌（测试前随机抽取号码牌） ， 并能探测对应位置点距墙距离，以及该点温度值； 3. 能实时将指定号码牌的编号，以及该点距墙距离、温度值等信息显示在液晶屏上； 4. 进入停车区后能自行停入指定车位，并确保车体前缘距墙距离为 50cm。 扩展功能要求（发挥部分） 1、在液晶屏幕上显示完成整个赛道的耗时时间，并尽量缩短比赛用时； 2、用大赛指定套件实现其它创新发挥。 1 2 3 2 5 c m * 2 5 c m 方框 5 0 c m 蛇行区 探测区 停车区 墙 8 0 c m 1 0 0 c m 1 2 0 c m 1 7 0 c m 9 0 度夹角 4 5 度夹角 3 0 度夹角 图 1 小型探测机器人路线图 任务二： 1根据大赛组委会指定的电路模块，利用 Protel99SE 或 Altium Designer 软件绘制模块 电路原理图。 2按照大赛组委会对印制板外形和元器件封装等的要求，设计 PCB 图。 二、技术指标 1. 探测机器人参考外形尺寸：直径 215cm，高 14cm，重量 1.0Kg； 2. 工作电源：12V 锂电池； 3. 输入信号：板载开关、光电巡线管，USB 摄像头，超声波传感器，温度传感器等； 4. 输出信号： 直流电机，舵机云台，16x2 字符显示屏等； 图 2 小型探测机器人外形参考示意图 三、技术文件要求 1设计文件 包括：原理说明（包括电路图、电路框图、电路参数） 、程序流程图、程序清单、印刷 电路板图等。 2生产工艺文件（执行中华人民共和国电子行业标准 SJ/T10320-92 ） 包括：主要的生产工艺流程、元器件清单、连线图（表） 、调试工作单卡等。 3产品说明书 包括：产品概述、技术参数、面板及操作说明、使用注意事项等。 四、赛题说明 1.关于系统的说明 限定使用德致伦公司提供的 ZedBoard 板卡、ZRobot-III 智能小车以及电路模块。 系统总体框图如下图 3 所示 X i l i n x Z y n q Z - 7 0 2 0 C o r t e x - A 9 光电巡线模块 U S B 摄像头 超声波模块 温度传感器 舵机云台 直流电机 液晶显示屏 图 3 系统框图 2.关于电路设计、组装的说明 使用组委会提供的成品电路板，设计、焊接、装配。根据给定的电路图，完成组装，通 过接插件与主电路板连接，进行调试。 3.关于 PCB 设计的说明 （1）根据大赛组委会指定的电路模块，利用 Altium Designer 或 Protel99SE 等软件绘制 模块电路原理图。 （2）按照大赛组委会对印制板外形和元器件封装等的要求，设计 PCB 图。 五、评分标准 一 级 指 标 比 例 二 级 指 标 比 例 局 部 电 路 原 理 设 计 5% PCB 设 计 25% PCB 绘 图 20% 电 路 安 装 焊 接 质 量 10% 安 装 焊 接 调 试 15% 作 品 结 构 装 配 规 范 5% 基 本 功 能 指 标 30% 提 高 要 求 10%作 品 功 能与 技