湖北省职业院校技能大赛样题(电子产品设计与制作赛项).doc

2014年湖北省职业院校技能大赛电子产品设计与制作竞赛样题题目：自动测距、测温仪设计与制作一、 任务按所附原理图（如图1、图2、图3所示）完成电路设计、安装，制作一台测距、测温仪。1、 根据图2、图3的电路原理图分析电路工作原理，按电子产品设计工艺要求，完成电路的组装与调试（图2、图3的PCB板由组委会提供）。2、 根据功能要求和技术指标，利用由组委会提供的元器件完成“电路设计区”的电路设计，完成“从机”的程序编写（主机程序已固化，不准修改）3、 绘制图2“从机电路”和“电路设计区”的电路原理图和PCB印制电路板图。4、 利用组委会提供的机箱完成简单的结构设计，包括电源接口、导线的布局、电路板放置、开关、按键、液晶屏等机内走线的规划图。5、 按功能要求，进行程序的编写并结合硬件电路整体联调，达到规定的技术指标。6、 编写设计文件、生产工艺文件、产品说明书。二、 功能要求与技术指标1、 功能要求(1) 根据元器件清单表，对照电路原理图（如图2、图3所示）和印刷电路板图，将元器件焊接到印刷电路板上。(2) 用USB线将印刷电路板和PC机相连，并安装驱动程序，即将将附件3中的“从机测试代码.HEX”文件烧写到“从机中”，再将主机串口（COM1）和从机串口（COM2）用杜帮线相连，能实现按键、液晶、D/A、时钟基本功能。(3) 主机的代码不用烧写，从机的代码由参赛选手按照设计要求自行编写，从机与“电路设计区”用串口进行通信，印刷电路板由外电源提供5V工作电压，“电路设计区”的工作电源也由外电源提供。(4) 通过提供的2个按键实现所有功能控制，自主设计区电路开机、关机，以及测距和测温度的功能转换。(5) 能够准确测量距离与温度。(6) 使用主机液晶屏，显示当前工作状态（如：距离、温度）。(7) 能通断电路设计区的工作电源。2、 技术指标(1) 距离测量04m， 精度±2%。(2) 温度测量范围050， 精度±2%。(3) KEY1键控制设计区的工作电源通断；KEY2键切换测量功能（温度和距离）。(4)其它创新功能3、 其它说明(1) 主机和从机采用串口进行通信。(2) 用杜邦线将主机和从机进行电气连接（将印刷电路板上的COM1和COM2连接）。(3) PCB板上提供了4个发光二极管接口，可用来进行调试程序使用。(4) 自主电路设计区的传感器处理电路必须自主设计。(5) 创新功能限定在电路设计区内，包括硬件、软件的设计，实现新功能。硬件设计方面的创新应是在不使用新的专用器件的前提下（只能使用组委会提供的元器件），使电路更简洁，性能提高。4、 PCB设计规则(1) 可采用绘图软件提供的元器件图形符号库和封装库，元器件库里没有的元器件，根据组委会提供的元器件实物或元器件技术手册进行设计。(2) 元器件的布局、布线、线宽和安全距离合理，并按电子线路设计的规则进行设计。线宽为0.35mm，安全距离为0.3mm。(3) 采用双面板走线，要求手工布线，PCB板的尺寸为：120mm*65mm。三、 技术文件要求1、 设计文件包括：原理说明（电路图、模块说明、电路参数）、程序流程图、元器件清单、程序代码、印刷电路板图等。2、 生产工艺文件（执行中华人民共各国电子行业标准SJ/T10320-92），见“工艺文件格式表”。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、 原理图1、 系统总体框图如下图所示：图1 系统总体框图2、 控制板电路原理图，如图2和如图3所示。图2 主机的电路原理图图3 从机的电路原理图五、 测试方法说明1、按键功能测试。2、现场距离测试。3、现场温度测试。4、测试注意事项：1）测试前每队有30分钟准备时间2）测试时出现故障必须在10分钟内恢复，每队只给一次故障排除机会六、 工艺文件格式表（工艺文件由封面、工艺文件目录、PCB焊接流程图、元器件清单、仪器仪表明细表、调试单卡六部分组成，格式如下文所示）工 艺 文 件 第 1 册 共 1 册 共 页 文件类别：专业工艺文件 文件名称：电子制作竞赛工艺文件 产品名称： 产品图号： 本册内容： 批准： 年 月 日 工艺文件目录产品名称计划生产件数序号工 艺 文 件 名 称页 号备 注1封面2目录3PCB焊接流程4元器件清单5仪器仪表明细表6调试单卡 工 艺 流 程 图产 品 名 称产 品 图 号工 艺 流 程 图示例：PCB焊接流程图元 器 件 清 单产 品 名 称产 品 图 号序号器 件 类 型器 件 参 数数 量备 注仪器仪表明细表产 品 名 称产 品 图 号序号型 号名 称数 量备 注调 试 单 卡产 品 名 称调 试 项 目请回答如下问题（必要时请画出电路原理图）1、 距离测量电路原理？ 2、 温度测量电路原理？3、 测距与测温功能选择电路原理？七、 评分标准项目功能分值得分原理图设计(10分)功能选择电路2距离测时电路4温度测量电路4PCB板图设计(10分)元器件布局合理2元器件布线合理2符合线宽要求2PCB板尺寸符合要求2线宽安全距离符合要求2电路焊接与调试(35分)功能（1）5功能（2）5功能（4）5功能（5）12功能（5）5拓展与创新3整机装配(10分)焊接工艺（A、B、C三等）5、3、1装配工艺（A、B、C三等）5、3、1技术文件（30分）设计文件10工艺文件10产品说明书10答辩（5分）回答问题5八、 附录附件1：通信协议附件2：芯片参考资料附件3：从机自检程序附件4：电路原理图及PCB图（PDF格式）附件5：功能软件附件6：元器件清单