單片機(jī)控制裝置安裝與調(diào)試試題(娃娃機(jī)).doc

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2015年XXX市中等職業(yè)學(xué)校 單片機(jī)控制裝置安裝與調(diào)試技能大賽 抓 娃 娃 機(jī) 模 擬 系 統(tǒng) 任 務(wù) 書 一、工作任務(wù)要求 請(qǐng)你在4個(gè)小時(shí)內(nèi)，使用YL-236型單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)考核裝置制作完成抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)，具體工作任務(wù)和要求如下： 1．根據(jù)抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)的相關(guān)說(shuō)明和工作要求，正確選用需要的工作模塊和元器件，系統(tǒng)策劃工作過(guò)程，完成與制作過(guò)程相關(guān)的工作分析與記錄。 2．根據(jù)工作任務(wù)及其要求，合理確定各模塊的擺放位置，按照相關(guān)工藝規(guī)范連接硬件電路。 3．根據(jù)工作任務(wù)及其要求，檢查并設(shè)置相關(guān)軟件工作環(huán)境，編寫抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)的程序并存放在“D”盤以工位號(hào)命名的文件夾內(nèi)。 4．調(diào)試你編寫的程序，完成抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)的任務(wù)要求，最后將編譯通過(guò)的程序“燒入”單片機(jī)中。 5．在整個(gè)任務(wù)完成過(guò)程中，若遇到瓶頸可跳過(guò)該功能繼續(xù)完成后續(xù)功能。以保證獲得更多功能分。 二、抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)的相關(guān)說(shuō)明 某電玩生產(chǎn)廠商欲生產(chǎn)一款抓娃娃機(jī)，玩家投入硬幣后通過(guò)操作面板控制抓取機(jī)構(gòu)抓取目標(biāo)。 抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)由操作面板、顯示系統(tǒng)、娃娃儲(chǔ)備箱、抓取機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)、投幣系統(tǒng)等六部分組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。 圖1 抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)示意圖 1．操作面板 指令模塊中的矩陣按鍵0、F兩個(gè)按鍵分別為“下降”鍵、“確認(rèn)”鍵。 2．顯示系統(tǒng) 顯示系統(tǒng)由液晶顯示器、數(shù)碼管顯示器組成。 （1）用顯示模塊中的128X64液晶屏作為該系統(tǒng)的液晶顯示器，用于提醒玩家進(jìn)行相關(guān)操作。 （2）用顯示模塊中的8位數(shù)碼管作為該系統(tǒng)的數(shù)字顯示器，用于實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前幣數(shù)。 3．娃娃儲(chǔ)備箱 用于儲(chǔ)備娃娃（用白、黃兩種顏色的球代表娃娃），該儲(chǔ)備箱底部帶識(shí)別功能，能檢測(cè)出箱內(nèi)是否有娃娃。 4．抓取機(jī)構(gòu) 抓取機(jī)構(gòu)由YL-G001型智能物料搬運(yùn)裝置來(lái)模擬，示意圖如圖2所示。 工位三 工位二 工位一 抓取機(jī)構(gòu) 娃娃存儲(chǔ)箱 圖2 YL-G001型智能物料搬運(yùn)裝置 5．投幣系統(tǒng) 由金屬傳感器來(lái)模擬，金屬傳感器每接觸金屬一次代表投幣一枚。 6．輸出機(jī)構(gòu) 用于模擬當(dāng)玩家抓中娃娃后，從娃娃機(jī)箱內(nèi)出口處將娃娃傳送至箱外。 三、抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)的制作要求 （一）系統(tǒng)初始化 合上空氣開關(guān)，打開電源開關(guān)后系統(tǒng)上電，進(jìn)入系統(tǒng)初始化，初始化具體要求如下： 1．直流電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直至機(jī)械手初始化完成。 2．128X64液晶顯示器顯示界面如圖3所示，直至機(jī)械手初始化完成。（注：本系統(tǒng)中液晶顯示的所有文字、符號(hào)的字體、大小、位置均不作要求，顯示正確內(nèi)容即可。） 圖3 初始化液晶顯示界面 3．?dāng)?shù)碼管顯示器各位顯示的內(nèi)容如圖4所示。（注：本任務(wù)書中數(shù)碼管示圖灰色段表示該段不亮，黑色段表示該段亮）以下段整體亮滅各0.5秒閃爍，直至機(jī)械手初始化完成。 圖4 數(shù)碼管顯示器初始化各位顯示的內(nèi)容 4．機(jī)械手初始化操作：機(jī)械手復(fù)位至工位三正上方，手抓處于張開狀態(tài)。 （二）投幣 系統(tǒng)初始化結(jié)束以后，數(shù)碼管顯示內(nèi)容如圖5所示。 若娃娃箱內(nèi)檢測(cè)到無(wú)娃娃時(shí)顯示內(nèi)容如圖6所示（系統(tǒng)暫停服務(wù)!）且不能進(jìn)行后續(xù)任何操作直到箱內(nèi)自動(dòng)檢測(cè)到有娃娃。 有娃娃時(shí)液晶界面顯示內(nèi)容如圖6B所示（請(qǐng)投幣吧！按確認(rèn)鍵完成）。 圖5 數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示投幣數(shù)量 圖6 液晶顯示暫停服務(wù) 圖7 液晶顯示投幣提示界面 右側(cè)兩位數(shù)實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前幣數(shù)（金屬傳感器每靠近金屬一次該數(shù)加1）。 若當(dāng)前幣數(shù)大于0，則按下“確認(rèn)”鍵投幣完成，否則繼續(xù)等待投幣。 （三）抓取 1、準(zhǔn)備抓取 投幣完成后，機(jī)械手臂在工位一、二上來(lái)回循環(huán)移動(dòng)。且液晶顯示器顯示抓取提示界面，如圖8所示。 圖8 液晶顯示器顯示提示界面 2、抓取 按下矩陣鍵盤中的“下降”鍵，當(dāng)前幣數(shù)自減1且抓取機(jī)構(gòu)開始下降（下降過(guò)程過(guò)仍需保持手臂在工位一、二之間來(lái)回循環(huán)移動(dòng)），下降至最底端時(shí)手抓自動(dòng)閉合后上升至頂端。 （四）核算 若手抓內(nèi)無(wú)娃娃且當(dāng)前幣數(shù)為零，則液晶屏顯示如圖9所示且3S后抓取機(jī)構(gòu)復(fù)位至工位三上方，處于張開狀態(tài)并轉(zhuǎn)至投幣環(huán)節(jié)。 若手抓內(nèi)無(wú)娃娃且當(dāng)前幣數(shù)大于零，則液晶屏顯示如圖9所示且3S后直接轉(zhuǎn)至抓取環(huán)節(jié)。 圖9 液晶顯示器顯示提示界面 若手抓內(nèi)有娃娃，則液晶屏顯示如圖10所示且手臂移至工位三、手抓張開后表示娃娃已經(jīng)投放至娃娃機(jī)出口處。然后直流電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)3圈表示娃娃已經(jīng)從娃娃箱出口處傳送至娃娃箱外。娃娃傳出后若當(dāng)前幣數(shù)不為零則轉(zhuǎn)至抓取環(huán)節(jié)，否則轉(zhuǎn)入投幣環(huán)節(jié)。 圖10 液晶顯示器顯示提示界面 四．根據(jù)任務(wù)書的要求，正確選用相關(guān)的模塊，畫出模塊接線圖。 附錄二：抓 娃 娃 機(jī) 模 擬 系 統(tǒng)模塊接線圖 圖名 工位號(hào) 日期 抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)模塊接線圖