省单片机技能大赛任务书正式.docx
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省单片机技能大赛任务书正式
单片机控制装置安装与调试竞赛
任务书
--奶茶自动贩卖机
-2016
一、
工作任务要求
请在4小时内,按要求完成下列工作任务
1.请你仔细阅读并理解工作任务书中关于设计要求和有关的说明,根据你的理解,选择你所需要的控制模块和元器件。
2.在赛场提供的图纸上画出系统的接线方框图,并在标题栏的“工位”上填写你的竞赛工位号。
3.根据你画出的电气原理图,连接系统电路。
4.编写控制程序,将程序保存在“D”盘,以工位号命名,如D:
\01(01文件夹)。
5.调试你编写的程序,检测和调整有关元器件设置,完成整体调试,使该系统能实现要求的设计功能。
6.功能调试完毕后,将程序烧写到单片机当中。
二、奶茶自动贩卖机相关说明
1.奶茶自动贩卖机可根据用户选择的口味,口感和数量自动进行贩卖和扣款。
2.按键部分
1
2
3
退格
4
5
6
取消
7
8
9
确认
0
登录和更改密码界面时,其键盘布局如上;
上
选择
左
右
取消
下
确认
+
-
查询
退出
其余状态时其键盘布局如上。
3.数码管显示:
DS7-DS5显示设定温度,DS2-DS0显示热水器保温温度。
(显示保温温度比正常温度要高2倍,如正常温度为20度,则保温温度模拟为40度,最高100度)
4.直流电机用于模拟奶茶的搅拌。
5.ADC/DAC模块中的电压源用于设定温度。
6.温度传感器模块用于获取正常温度。
7.系统进入制作过程中,步进电机进行运行,运行到3cm,模拟显示加料,加料指示灯亮。
运行到6cm,模拟显示加热水,热水指示灯亮。
运行到9cm,冷水指示灯亮。
运行到12cm,冰块指示灯亮。
运行到15cm,封装指示灯亮。
8.LED模拟加料指示灯,LED1模拟加热水指示灯,LED2模拟加冷水指示灯,LED3模拟加冰块指示灯,LED4模拟封装指示灯。
9.以下题目液晶中文字体显示为12*16(小五字号)。
数字显示为8*16(小四字体)。
三、奶茶自动贩卖机的制作任务
1.初始状态要求:
1)系统上电后进行初始化操作,液晶显示如下图1所示。
系统初始化…
图1
2)数码管全亮1s后全灭1s,然后显示设定值和保温值。
3)LED0、LED1、LED2、LED3、LED4指示灯全亮1S后全灭。
4)步进运行到5cm之后复位到0cm
5)直流电机正转2秒后停止。
6)机械手从工位一夹球到工位三放球,然后回到工位一上方,手爪放松。
7)初始状态中任何按键不响应。
所有模块初始化完成之后显示图2欢迎界面。
欢迎使用
奶茶自助贩卖机
图2
2.奶茶自动贩卖机工作要求
1)进入欢迎界面之后,按任意按键进入登录界面,如图3所示。
卡号:
密码:
卡号或密码错误
请重试
图3图4
本系统有3个卡号分别为00001、00002、00003,默认密码都为123456,卡内余额默认为100元。
密码输入时用“*”符号代替显示。
按下“退格”键,卡号或者密码数字末尾一个删除。
按下“取消”键,返回欢迎界面。
按下“确认”键如密码正确进入口味选择界面;如密码错误,如图4所示。
按任意键返回登录界面,如5秒内无任何操作返回欢迎界面。
2)口味选择界面,如图5所示
口味
原味香芋
草莓抹茶
巧克力
图5
光标以反显闪烁(以下选择光标定位都是反显闪烁)。
按下“上”“下”“左”“右”键进行口味和口感选择。
(注意标签不能选择,以下如是)
按下“退出”键返回欢迎界面。
按下“查询”键查询当前卡号的余额如图6所示。
按下“选择”键则光标定位的口味进入口感选择界面,如图8。
按下“确认”键进入菜单界面。
当没有任何数量时按键不响应。
查询
卡号:
00001
余额:
100元
图6
3)查询界面
在查询界面按下“取消”返回口味选择界面。
按下“选择”键进入更改密码界面,如图7。
用户可以按6位数字来更改新密码。
此界面密码以可视状态显示。
按“退格”键,密码末尾数字键1位。
按“取消”键返回口味选择界面。
按“确定”键,保存新密码并返回口味选择界面。
按下“退出”返回欢迎界面。
更改密码
卡号:
00001
新密码:
图7
4)口感选择
在口感选择界面中显示你当前选择的口味和即将选择的数量和口感。
数量默认为0,按下“+”键,数量加1;按下“-”键,数量减1。
数量最多为5,最少为0。
当光标定位到口感中,按“+”,口感由冷饮,热饮,常温切换。
按下“-”由常温,热饮。
冷饮切换。
按下“退出”返回欢迎界面。
按下“取消”返回口味选择界面。
按下“确认”保存选择的数量和口感返回口味选择界面,如果数量为1以上,口味选择界面的相应口味反显显示,数量为0时,正常显示。
当再次进入时显示上次保存的数据。
口感
原味奶茶:
0
口感:
冷饮
图8
5)菜单界面
菜单
巧克力奶茶:
2
口感:
热饮
按下“左”“右”按键可以在菜单里显示选择的种类和数量。
如图9、图10所示界面切换。
菜单
原味奶茶:
1
口感:
冷饮
图9图10
按下“退出”键返回欢迎界面。
按下“取消”返回口味选择界面。
按下“确认”进入奶茶制作界面。
6)奶茶制作界面,图11
奶茶制作中
请稍后
50%
图11
进入奶茶制作界面后任何按键不响应。
步进电机到3CM处停2秒,加料指示灯亮进行加料。
2秒后加料指示灯灭,步进电机到6CM处停止,如冷饮停3秒加热水,热饮停5秒加热水,常温停4秒加热水,加热水指示灯亮。
到时间后加热水指示灯灭,直流电机正转2秒反转2秒模拟奶茶搅拌。
搅拌完成步进电机到9CM处停止,如冷饮停5秒加冷水,热饮停3秒加冷水,常温停4秒加冷水。
到时间后加冷水指示灯灭,步进点击到12CM处,如冷饮停3秒加冰块,(其他口感不需要加冰块)加冰块指示灯亮。
到时间后加冰块指示灯灭,步进到15CM处停止2秒封装,封装指示灯亮。
2秒后封装指示灯灭表示封装完成,回到0CM等待(完成后如还有奶茶未制作完成,则继续回到0CM处继续制作奶茶)
封装完成后机械手从指定工位抓球到工位三放开模拟从指定工位拿取奶茶运行到工位三。
用接近开关触碰金属模拟从机械手上拿走了奶茶,(只有机械手到工位三,接近开关才有效)机械手放球后回到工位一上方等待下一次拿取奶茶。
进度条增加相应进度。
(原味,香芋,草莓3种奶茶在工位一拿取,抹茶巧克力在工位二拿取)
7)电压源设置
电压源设置温度显示在数码管DS7-DS5上,温度传感器模块加热到指定温度后恒温(+-0.5度)。
保温的温度根据电压源变化而变化。
(热水保温温度不低于70度,如低于70度步进在6CM等待温度到达温度后在继续动作)。
8)奶茶完成界面
所有奶茶都制作完成之后显示图12。
原味奶茶8元/杯,香芋奶茶、草莓奶茶10元/杯,抹茶奶茶13元/杯,巧克力奶茶15元/杯。
扣款金额显示在图11上。
此界面停留5秒之后返回欢迎界面。
已扣款38元
谢谢光临
图12
9)上位机设置
上位机输入“充值”进入卡号余额充值界面,如图13。
卡号:
充值金额:
图13
输入卡号进行充值。
如没有此卡号,上位机显示如图14。
上位机需再次输入“充值”进入充值界面。
没有此卡号,请核对后继续
图14
上位机输入“查询+卡号”进入查询界面如图15。
查询00001
卡号:
00001
余额:
62元
图15
上位机输入“查询销量”可以查询当日卖出奶茶的数量,如图16。
原味奶茶1杯
巧克力奶茶2杯
图16
四、根据务书的要求,正确选用相关的模块,画出模块接线图。
五、理论知识
1.保温温度从室温加热到70度需要多少时间?
2.若保温温度为70度,选择冷饮,步进完成一次封装需要多少时间?
3.若购买的奶茶数量都不相等,一个卡号最多和最少能买多少杯奶茶,分别是什么?
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