2021年河北省職業(yè)院校技能大賽（高職組）“嵌入式技術(shù)應(yīng)用開發(fā)”賽項(xiàng)樣題

河北省2021年職業(yè)院校

“嵌入式技術(shù)應(yīng)用開發(fā)”(高職組）技能大賽賽項(xiàng)樣題

本賽題包括硬件裝調(diào)和賽道任務(wù)兩部分。要求參賽選手在規(guī)定時(shí)

間內(nèi)焊接、調(diào)試一套功能電路板，并安裝在嵌入式系統(tǒng)綜合應(yīng)用創(chuàng)新

實(shí)訓(xùn)開發(fā)裝置（以下簡稱為競賽平臺(tái)）上。同時(shí)，完成嵌入式應(yīng)用程

序的編寫和測(cè)試，使之能夠自動(dòng)控制競賽平臺(tái)完成賽道任務(wù)。

第一部分硬件裝調(diào)賽題

一、比賽要求

比賽現(xiàn)場發(fā)放功能電路板焊接套件（含帶有故障的PCB板與元器

件）和技術(shù)資料（電路原理圖、器件位置圖、物料清單）。參賽選手

在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按照安全操作規(guī)范與電子產(chǎn)品制作工藝，焊接、調(diào)試

該功能電路板，使其功能正常，并安裝到競賽平臺(tái)上。

二、比賽內(nèi)容

（一）元器件檢測(cè)

參賽選手須參照物料清單進(jìn)行元器件的辨識(shí)、清點(diǎn)和檢測(cè)。

本賽題所涉及的元器件種類僅限于：電阻、電容、電感、二極管、

三極管、MOS管、電位器、LED發(fā)光二極管、555芯片、595芯片、晶

振、CMOS邏輯門、集成穩(wěn)壓塊、光強(qiáng)度傳感器、光敏電阻、超聲波

傳感器、紅外傳感器、射頻識(shí)別單元、語音識(shí)別單元、解調(diào)芯片、數(shù)

碼管、蜂鳴器、揚(yáng)聲器、模擬開關(guān)、USB轉(zhuǎn)串口芯片、USB座。

（二）電路板焊接

參賽選手須依據(jù)電路原理圖、器件位置圖、物料清單，在規(guī)定時(shí)

1

間內(nèi)完成元器件焊接，并按時(shí)上交進(jìn)行焊接工藝評(píng)分。

本賽題所涉及的貼片元器件封裝僅限于：TSSOP-6、SIP-8、SOP-8、

TSSOP-8、SOP-14、TSSOP-14、SOP-16、TSSOP-16、SOT-23、SOT-223、

0603、0805、1206、3528、QFN-28、貼片電容6.5*6.5、貼片電容8*10、

CD43、郵票孔。

（三）功能驗(yàn)證、故障排除

參賽選手須根據(jù)正確的電路原理圖，分析各電路功能，并使用示

波器、萬用表等儀表進(jìn)行故障排除，使現(xiàn)場下發(fā)的功能電路板功能正

常。

本賽題所涉及的電路故障僅限于：斷線、短路、絲印錯(cuò)誤、器件

封裝錯(cuò)誤。所涉及的電路參數(shù)調(diào)整僅限于：電位器阻值調(diào)整、撥動(dòng)開

關(guān)狀態(tài)設(shè)置。

參賽選手焊接不當(dāng)造成的故障不在本賽題考查范圍之內(nèi),由選手

自行處理解決。由此產(chǎn)生的性能不良或功能不全，后果也由選手完全

承擔(dān)。

（四）整機(jī)裝配

參賽選手須將調(diào)試完成的電路板以及現(xiàn)場發(fā)放的其他功能模塊，

安裝到競賽平臺(tái)指定位置上，使競賽平臺(tái)能夠完成賽道各項(xiàng)任務(wù)。

三、注意事項(xiàng)

1.參賽選手在焊接等操作過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)范，安

全用電，保持桌面整潔。

2.選手需在比賽開始半小時(shí)內(nèi)確認(rèn)焊接套件的器件完整情況，如

有缺失可申請(qǐng)補(bǔ)領(lǐng)器件，比賽開始半小時(shí)之后每補(bǔ)領(lǐng)1個(gè)器件將被扣

1分。

2

3.選手可在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)申請(qǐng)更換標(biāo)準(zhǔn)功能電路板（限1次）或

競賽平臺(tái)（限1次），但是將會(huì)被扣除相應(yīng)分?jǐn)?shù)（參見賽項(xiàng)規(guī)程）。

4.選手只可攜帶賽項(xiàng)規(guī)程中允許攜帶的物品進(jìn)入賽場，攜帶的

筆記本電腦不得超過3臺(tái)，移動(dòng)終端（使用手機(jī)作為控制終端，需提

前將SIM取下）不得超過1個(gè)，車載終端（圖像數(shù)據(jù)處理終端）不得

超過2個(gè)，主車不得超過1輛，從車不超過1輛，鋰電池（競賽平臺(tái)

配備電池除外）不得超過2塊。

5.選手不得做出影響他人的動(dòng)作，或者發(fā)出異常噪音干擾比賽的

進(jìn)行。

第二部分賽道任務(wù)賽題

一、比賽要求

參賽選手根據(jù)比賽現(xiàn)場抽取的標(biāo)志物擺放位置表、任務(wù)流程表、

數(shù)據(jù)處理算法等文件編寫相關(guān)嵌入式應(yīng)用程序，使競賽平臺(tái)能自動(dòng)在

模擬的智能交通環(huán)境(即賽道地圖)中完成各項(xiàng)賽道任務(wù)。

二、比賽內(nèi)容

（一）編程調(diào)試

參賽選手須依據(jù)本賽題給定的賽道地圖以及現(xiàn)場隨機(jī)抽取的競

賽參數(shù)進(jìn)行嵌入式應(yīng)用程序編寫，參賽選手可以按時(shí)間表使用練習(xí)賽

道進(jìn)行調(diào)試。

（二）測(cè)試準(zhǔn)備

參賽選手接到候場指令后，到達(dá)指定賽道處候場準(zhǔn)備。按裁判要

求啟動(dòng)控制終端（移動(dòng)終端或車載終端）和競賽平臺(tái)，運(yùn)行應(yīng)用程序。

參賽選手接到比賽準(zhǔn)備指令后，須將主車擺放在決賽賽道地圖的

啟動(dòng)位置，將智能移動(dòng)機(jī)器人（在以下賽道任務(wù)描述中簡稱從車）擺

3

放在決賽賽道地圖的指定位置。

如果參賽選手選擇使用車載終端作為控制終端，參賽選手自行選

擇主車與控制終端的連接方式；若采用有線連接方式，須將WiFi模

塊電源關(guān)閉。

（三）賽道任務(wù)

參賽選手接到比賽開始指令后，啟動(dòng)運(yùn)行全自動(dòng)控制程序，使競

賽平臺(tái)能自動(dòng)完成任務(wù)流程表中規(guī)定的各項(xiàng)賽道任務(wù)。

本賽題所涉及的賽道任務(wù)僅限于下列任務(wù)的抽取與組合：

1.主車或從車執(zhí)行前進(jìn)/后退/左轉(zhuǎn)/右轉(zhuǎn)/停止/循跡等動(dòng)作。

2.主車或從車到達(dá)賽道地圖指定坐標(biāo)位置處。

3.主車或從車按指定路線行進(jìn)。

4.主車或從車控制左/右轉(zhuǎn)向燈開啟或關(guān)閉。

5.主車或從車打開/關(guān)閉蜂鳴器。

6.主車或從車到達(dá)指定車庫并執(zhí)行倒車入庫操作。

7.主車控制功能電路板上數(shù)碼管顯示指定數(shù)據(jù)。

8.主車與從車之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

9.主車或從車識(shí)別靜態(tài)標(biāo)志物中的二維碼，提取其中有效信息，

為后續(xù)任務(wù)提供數(shù)據(jù)來源。

10.主車或從車識(shí)別智能TFT顯示器中的二維碼，提取其中有效

信息，為后續(xù)任務(wù)提供數(shù)據(jù)來源。

11.主車或從車獲得靜態(tài)標(biāo)志物垂直平面與前一個(gè)最近十字路口

中心點(diǎn)的距離，為后續(xù)任務(wù)提供數(shù)據(jù)來源。

12.主車識(shí)別智能TFT顯示器中的圖形，獲得形狀與顏色信息，

為后續(xù)任務(wù)提供數(shù)據(jù)來源。其中涉及的形狀僅限于：三角形、圓形、

4

矩形、菱形、五角星；涉及的顏色僅限于紅色(255,0,0)、綠色

(0,255,0)、藍(lán)色(0,0,255)、黃色(255,255,0)、品色

(255,0,255)、青色(0,255,255)、黑色(0,0,0)、白色

(255,255,255)。

13.主車或從車識(shí)別靜態(tài)標(biāo)志物中的圖形，獲得形狀與顏色信息，

為后續(xù)任務(wù)提供數(shù)據(jù)來源。

14.主車識(shí)別智能TFT顯示器中車牌圖片，獲得車牌信息，為后

續(xù)任務(wù)提供數(shù)據(jù)來源。

15.主車或從車獲取智能路燈標(biāo)志物當(dāng)前檔位信息，為后續(xù)任務(wù)

提供數(shù)據(jù)來源。

16.主車或從車獲取立體車庫標(biāo)志物當(dāng)前檔位信息，為后續(xù)任務(wù)

提供數(shù)據(jù)來源。

17.從車通過相關(guān)信息，獲得其在TFT顯示標(biāo)志物中需要識(shí)別的

指定圖形或顏色數(shù)量，為后續(xù)任務(wù)提供數(shù)據(jù)來源。

18.主車通過相關(guān)信息，獲得RFID相應(yīng)數(shù)據(jù)塊地址、塊數(shù)據(jù)密鑰，

為后續(xù)任務(wù)提供數(shù)據(jù)來源。

19.主車在行進(jìn)路線中，獲得RFID卡片位置信息，為后續(xù)任務(wù)

提供數(shù)據(jù)來源。

20.主車通過相關(guān)信息，獲得RFID卡內(nèi)有效數(shù)據(jù)內(nèi)容，為后續(xù)

任務(wù)提供數(shù)據(jù)來源。

21.主車或從車通過現(xiàn)場下發(fā)的數(shù)據(jù)處理方法，將相關(guān)信息進(jìn)行

處理，得到烽火臺(tái)標(biāo)志物的完整或部分開啟碼。

22.主車或從車通過相關(guān)信息，獲得智能路燈標(biāo)志物的最終檔位。

23.主車或從車通過相關(guān)信息，獲得立體車庫標(biāo)志物最終停留層

5

數(shù)。

24.主車或從車通過相關(guān)信息，獲得無線充電標(biāo)志物開啟碼。

25.主車通過相關(guān)信息，獲得從車的出發(fā)坐標(biāo)、初始車頭朝向、

入庫坐標(biāo)或指定的行駛路線。

26.主車通過相關(guān)信息，獲得其入庫坐標(biāo)或指定的行駛路線。

27.從車通過相關(guān)信息，獲得其入庫坐標(biāo)或指定的行駛路線。

28.主車或從車將相關(guān)信息按照指定格式發(fā)送到立體顯示標(biāo)志物

上顯示。

29.主車或從車將相關(guān)信息按照指定格式發(fā)送到LED顯示標(biāo)志

物上顯示。

30.主車或從車將相關(guān)信息按照指定格式發(fā)送到智能TFT顯示

標(biāo)志物上顯示。

31.主車或從車將相關(guān)信息按照指定格式發(fā)送到道閘標(biāo)志物上顯

示，并控制其開啟。

32.主車或從車將相關(guān)信息按照指定格式進(jìn)行語音播報(bào)。

33.主車或從車啟動(dòng)智能交通燈標(biāo)志物進(jìn)入識(shí)別模式，并在規(guī)定

的時(shí)間內(nèi)識(shí)別出當(dāng)前停留信號(hào)燈的顏色，按照指定格式發(fā)給智能交通

燈標(biāo)志物進(jìn)行比對(duì)確認(rèn)。

34.主車啟動(dòng)語音識(shí)別，獲取語音播報(bào)標(biāo)志物發(fā)出的語音命令，

并把相應(yīng)語音命令編號(hào)按照指定格式發(fā)給評(píng)分終端。

35.主車啟動(dòng)語音識(shí)別，獲取語音播報(bào)標(biāo)志物發(fā)出的語音命令，

并把相應(yīng)語音命令編號(hào)按照指定格式發(fā)送到智能TFT顯示標(biāo)志物上

顯示。

36.從車啟動(dòng)語音識(shí)別，獲取語音播報(bào)標(biāo)志物發(fā)出的語音命令，

6

并將該語音重復(fù)播放一次。

37.從車啟動(dòng)語音識(shí)別，獲取語音播報(bào)標(biāo)志物發(fā)出的語音命令，

并把相應(yīng)語音命令編號(hào)按照指定格式發(fā)送到立體顯示標(biāo)志物上顯示。

38.主車或從車通過指定格式指令控制智能TFT顯示標(biāo)志物翻

頁。

39.主車或從車通過指定格式指令控制智能TFT顯示標(biāo)志物開

啟/關(guān)閉計(jì)時(shí)。

40.主車通過指定格式指令控制LED顯示標(biāo)志物開啟/關(guān)閉計(jì)時(shí)。

41.主車或從車通過指定格式指令控制立體車庫標(biāo)志物復(fù)位。

42.主車或從車采用倒車入庫方式進(jìn)入立體車庫標(biāo)志物，并停在

規(guī)定位置。

43.主車或從車通過指定格式指令控制立體車庫標(biāo)志物到達(dá)指定

層數(shù)。

44.主車或從車通過指定格式指令控制無線充電標(biāo)志物開啟。

45.主車或從車通過指定格式指令控制智能路燈標(biāo)志物，將其光

照強(qiáng)度檔位開啟到指定檔位。

46.主車或從車通過指定格式指令控制烽火臺(tái)標(biāo)志物開啟。

47.主車順利通過ETC系統(tǒng)標(biāo)志物，不觸碰其抬桿。

48.主車或從車順利通過特殊地形的路面(特殊地形為黑色底色，

其循跡線為白色直線和白色弧線的組合)。

49.主車向競賽自動(dòng)評(píng)分終端返回指定格式數(shù)據(jù)。

三、賽道地圖及標(biāo)志物擺放位置

賽道地圖如下圖，尺寸規(guī)格為2.5m×2.5m(實(shí)際尺寸根據(jù)競賽場

地大小可能略有調(diào)整）；賽道寬度為30cm；循跡線寬度為3cm；圖中

7

縱向虛線編號(hào)為A~G，橫向虛線編號(hào)為1~7（為避免干擾循跡，賽道

上的虛線略去不畫）；賽道標(biāo)志物將置于橫縱虛線交叉點(diǎn)上（由于部

分標(biāo)志物形狀不規(guī)則，擺放確切位置以賽場實(shí)際擺放為準(zhǔn)）。

圖2賽道參考地圖

標(biāo)志物擺放位置在比賽日現(xiàn)場隨機(jī)抽取，于比賽當(dāng)天公布。

注意：

（一）測(cè)試賽道與決賽賽道標(biāo)志物擺放位置一致。

（二）部分賽道標(biāo)志物形狀不規(guī)則，或者任務(wù)特殊需求，擺放時(shí)

可能偏離交叉點(diǎn)。標(biāo)志物的確切位置應(yīng)以賽場實(shí)際擺放位置為準(zhǔn)。

四、比賽技術(shù)參數(shù)

比賽技術(shù)參數(shù)包括標(biāo)志物擺放位置參數(shù)表、任務(wù)流程表和數(shù)據(jù)處

理方法三項(xiàng)。

8

（一）標(biāo)志物擺放位置表

標(biāo)志物擺放位置表描述比賽現(xiàn)場標(biāo)志物擺放位置，必要時(shí)將指定

標(biāo)志物擺放方向，須在比賽現(xiàn)場抽取，當(dāng)場公布。其格式如表中所示。

表9標(biāo)志物擺放位置表（格式樣例）

序號(hào)設(shè)備名稱坐標(biāo)點(diǎn)說明

1智能TFT顯示標(biāo)志物（A）

2智能TFT顯示標(biāo)志物（B）

3道閘標(biāo)志物

4靜態(tài)標(biāo)志物（直）

5靜態(tài)標(biāo)志物（斜）

6智能路燈標(biāo)志物

7智能交通燈標(biāo)志物（A）

8智能交通燈標(biāo)志物（B）

9立體顯示標(biāo)志物

10烽火臺(tái)報(bào)警標(biāo)志物

11語音播報(bào)標(biāo)志物

12LED顯示標(biāo)志物

13無線充電標(biāo)志物

14ETC系統(tǒng)標(biāo)志物

15特殊地形標(biāo)志物

16立體車庫標(biāo)志物（A）

17RFID卡片(1-3張)

......

（二）任務(wù)流程表

任務(wù)流程表描述競賽平臺(tái)行進(jìn)路線和需要完成的任務(wù)。其格式如

表所示。

表10任務(wù)流程表（格式樣例）

序號(hào)任務(wù)要求說明

1

2

3

......

（三）數(shù)據(jù)處理算法

移動(dòng)終端須對(duì)競賽平臺(tái)從二維碼或RFID卡中獲取的密文信息進(jìn)

行解密，得到明文信息。在紅外或ZigBee控制過程中，移動(dòng)終端對(duì)

9

待發(fā)送的控制指令或數(shù)據(jù)，進(jìn)行編碼或加密操作，生成已編碼控制指

令或加密數(shù)據(jù)。須在比賽現(xiàn)場抽取，當(dāng)場公布。

本賽題所涉及的數(shù)據(jù)處理算法僅限于基本運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)

類型轉(zhuǎn)換、數(shù)組操作、字符串處理的組合：

1.基本運(yùn)算：加、減、乘、除、求模

2.邏輯運(yùn)算：與、或、非、同或、異或、移位

3.數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換：字符與ASCII碼轉(zhuǎn)換、文本與數(shù)字轉(zhuǎn)換、進(jìn)制

轉(zhuǎn)換

4.數(shù)組操作：插入、刪除、查找、排序

5.字符串