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《電子設計賽項樣題》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、2018年職業(yè)院校技能大賽高職“電子產(chǎn)品設計及制作，，賽項賽題（樣題）多自由度機器人運動控制系統(tǒng)的設計及制作任務書一?競賽任務按賽題要求，根據(jù)下發(fā)的技術資料、元器件及配件完成多自由度機器人運動控制系統(tǒng)的下列工作任務：1.PCB設計任務：按照賽題功能與技術要求部分的相應要求，根據(jù)給定的電路原理圖，并根據(jù)約束條件和Allium軟件（選手自行安裝于自帶的筆記本電腦中），繪制印刷線路板圖；2?焊接裝配任務：根據(jù)給定的元器件清單和套件完成步進電機驅(qū)動板的焊接裝配；3?系統(tǒng)裝配任務：根據(jù)提供的系統(tǒng)接線圖，完成電源、主控板及多自由度機器人的系統(tǒng)安裝和接線；4?運動控制任務：根據(jù)功能與技術要求中相應部分的
2、要求，編寫相應控制代碼并進行軟硬件聯(lián)合調(diào)試，使其達到規(guī)定功能與技術要求。5?技術文檔編寫任務：根據(jù)裝配的系統(tǒng)和最終實現(xiàn)的功能，繪制系統(tǒng)組成框圖、步進電機驅(qū)動板裝配工藝、系統(tǒng)裝配工藝及產(chǎn)品使用說明書。注：主控板以STM32F103VET6為核心的主控板完成比賽任務，但實現(xiàn)的功能必須滿足本賽題要求。PCB設計任務必須按照下發(fā)的原理圖設計，不得進行任何改動。二.功能與技術要求L系統(tǒng)功能描述多自由度機器人如圖1所示，主要由絲桿支架，驅(qū)動部件，迷宮平臺組件等組成，通過外接的主控板的程序代碼控制驅(qū)動部件，可以控制迷宮組件在多個自由度方向的運動，進而控制迷宮組件中擺放的走珠沿著指定的軌跡運動。圖1多自由
3、度機器人示意圖多自由度機器人運動控制系統(tǒng)主要由驅(qū)動電源、主控板及多自由度機器人等組成，其系統(tǒng)接線圖如圖2所示。步進電機3tf?ItCL步進電機1fi■Wtt步遙電機2s?tatr序號.驅(qū)動板標號.主控板接線，備注.LCP+.接STM32I/O口，選于白行設定引腳2.GND?*3“D1R+接STM32VOU（自行設定引腳），選手白行設定引腳4DIR-.GND5懸空“??6EN-GND?圖2多自由度機器人運動控制系統(tǒng)接線圖1.印制電路板設計設計一個簡易步進電機驅(qū)動器，其尺寸圖如圖3所示。印制電路板設計任務要求如下:（1）根據(jù)下發(fā)的資料（步進電機輸出接口插座P3尺寸外形圖.pdf）設計原理圖中步
4、進電機驅(qū)動接口插座P3的PCB封裝庫；（2）根據(jù)圖3所示尺寸（準確尺寸以下發(fā)的簡易步進電機驅(qū)動器.PcbDoc文件設定的尺寸為準）、接口定義設計簡易步進電機驅(qū)動器PCB圖，設計的PCB圖必須處于下發(fā)簡易步進電機驅(qū)動器.PcbDoc文件中確定的范圍內(nèi)，給定文件中鎖定的元器件在設計PCB時不得改變布局位置，否則此部分任務得分以0分計入總成績，封裝庫釆用簡易步進電機驅(qū)動器封裝庫.PcbLib中給定的封裝形式，其中P3采用選手自行設計的封裝庫（需要在原理圖文件中添加），原理圖中其余元器件的封裝已經(jīng)在原理圖中設定好，不再需要選手自行添加;（3）線路板約束規(guī)則要求：采用雙層板，最小間距8mil,最小線
5、寬8mil,過孔最小孔徑15mil,過孔取小直徑30mil,鋪銅最小間距20mil；（4）繪制完成后要求生成以下文件:完成整個工程后,輸出BOM表，保存為PDF格式。完成整個工程后,輸出PCB文件。完成整個工程后,輸出原理圖中步進電機驅(qū)動接口插座P3的PCB封裝庫文件。140mm圖3簡易步進電機驅(qū)動器尺寸布局示意圖3?多自由度機器人運動控制系統(tǒng)的裝配（1）步進電機驅(qū)動板裝配根據(jù)提供的步進電機驅(qū)動板原理圖、材料清單及焊接套件完成電路板焊接裝配任務，裝配工藝按照典型電子產(chǎn)品裝接工藝要求執(zhí)行。各參賽隊選手在裁判長宣布比賽后30分鐘內(nèi)完成下發(fā)元器件的核査，若元器件缺損可以申請更換，超時申請元器件將
6、按照每申請一個扣1分計入總成績。（2）系統(tǒng)裝配根據(jù)多自由度機器人運動控制系統(tǒng)接線圖（下發(fā)U盤中包含該接線圖）完成控制器整機裝配任務。主控板選擇以STM32F103VET6為核心的主控板。選手需要根據(jù)現(xiàn)場下發(fā)的資料完成整個系統(tǒng)的裝配。4.多自由度機器人運動控制系統(tǒng)功能要求走珠在迷宮平臺組件中行進吋，若功能要求指定行進軌跡吋必須按照現(xiàn)場下發(fā)的行進圖所示的行進軌跡標號行進至各標號位置，走珠中心距離數(shù)字標號位置最大不得超過0.5cm,否則視為未完成比賽任務。按照下列要求編寫程序代碼并下載到主控板完成相關比賽任務。（1）基本要求1）初始化：系統(tǒng)上電后，控制迷宮平臺組件處于多自由度機器人運行位置最下端
7、且處于水平靜止狀態(tài)，將下發(fā)的走珠擺放在迷宮起點S1或者S2處（由選手自行確定）。；2）啟動運行：按下主控板啟動鍵S3,控制主控板D1以1Hz的頻率至少閃爍4S以上。自行設定運行路線，控制走珠沿著自行設定的路線，行進至O1或者02處（若從S1出發(fā),必須行進至01處；若從S2處出發(fā)，必須行進至02處。否則視為未完成該任務，該任務得分為0分）；3）停止：控制走珠停止在01或者02處,要求走珠停止位置距離01或者02處不超過0.
