開封市第一屆職業(yè)技能大賽電子技術(shù)項目樣題（世賽項目）

開封市第一屆職業(yè)技能大賽

電子技術(shù)（世賽）項目

樣題

開封市第一屆職業(yè)技能大賽執(zhí)委會技術(shù)指導組

2023年2月

項目說明

項目名稱：電子技術(shù)（國賽精選）項目

一、項目完成時間：

電子技術(shù)（國賽精選）項目共計420分鐘（7小時），本項目共有3個模塊，其中模塊A電子電路設

計與裝調(diào),240分鐘;模塊B嵌入式編程,90分鐘;模塊C電子產(chǎn)品故障檢修,90分鐘。

二、項目配分：滿分100分，其中模塊A電子電路設計與裝調(diào),50分；模塊B單片機C語言編程,30

分；模塊C電子產(chǎn)品故障檢修,20分。

三、競賽設備：電子技術(shù)綜合實訓考核設備。

四、注意事項

1.選手要在抽簽的工位上進行比賽，按要求在任務書封面上填寫好工位號、市或地區(qū)、選手姓名。

2.除組委會規(guī)定允許攜帶的比賽工具、萬用表和選手自帶物品清單上的物料外，不得攜帶任何與競賽

無關(guān)的物品和通訊工具等進場。進入競賽場地后，必須遵守賽場紀律，否則現(xiàn)場裁判人員有權(quán)取消該選手

參賽資格。

3.請不要在試卷內(nèi)填寫與競賽無關(guān)的內(nèi)容，按題目要求完成競賽任務。

4.競賽時間結(jié)束，所有參賽選手要立刻停止操作，等待裁判人員驗收。

5.在比賽過程中，選手若有違規(guī)操作，將根據(jù)具體情況在專業(yè)規(guī)范扣除相應的分數(shù)。

6.每次任務完成后，應保證桌面、工具清潔，現(xiàn)場工具及其他物品擺放整齊。不合格者視情況在專

業(yè)規(guī)范項扣除相應的分數(shù)。

模塊A電子電路設計與裝調(diào)(試題)

時間：240分鐘

分值：50分

一、簡介

本硬件設計項目考察參賽者的以下技能：

1、按照給定的原理圖和任務書,使用EAGLE工具設計產(chǎn)品電路。

2、使用EAGLE工具設計印制電路板。

3、焊接、調(diào)試使產(chǎn)品正常運行。

二、項目和任務描述

a.電路原理圖設計及印制電路板設計

按要求完成三個部分電路的設計，僅能夠使用零件清單里的元件進行設計，并不需要使

用清單里的所有元件。

運用EAGLE軟件設計電路原理圖和印制電路板。

選手不能夠使用電路模擬仿真工具。

完成設計后，由工作人員用賽場指定U盤進行拷貝及傳遞上交選手的電子文檔，設計成

果由工作人員打印并由選手確認簽字。

b.安裝及調(diào)試硬件設計項目（

印制電路板組裝，檢測其運行狀態(tài)

完成項目后提交所有產(chǎn)品和文件

三、硬件設計部分

可調(diào)倒計時器電路一部分已經(jīng)開發(fā)完畢，請根據(jù)電路設計要求完成四個設計電路。

簡介：本電路是一個兩位可調(diào)倒計時電路，可通過兩個按鍵設定99秒內(nèi)任意倒計時初始

時間，用兩個數(shù)碼管顯示倒計時時間。

1、撥動開關(guān)S1處于檔位1時，上電，電路進入等待工作狀態(tài)。

2、當啟動按鍵key3沒有按下，而且顯示的倒計時時間達到0時，數(shù)碼管無任何顯示。

3、按下啟動按鍵key3不放，同時按下key1鍵，對倒計時十位數(shù)進行設定，每按一下，

十位數(shù)加1。

4、按下啟動按鍵key3不放，同時按下key2鍵，對倒計時器的個位數(shù)進行設定，每按一

下，個位數(shù)加1。

5、設定好參數(shù)后，松開啟動按鍵key3，倒計時器啟動，每隔1秒鐘數(shù)字顯示遞減，當?shù)?/p>

計數(shù)為10以下時，蜂鳴器每隔1秒發(fā)出提示音。倒計時完畢，蜂鳴器停止發(fā)聲，數(shù)碼管關(guān)閉

顯示。

6、重新按下啟動按鍵key3后，電路按之前設定的數(shù)值重新倒計時。

電路方框圖如下：

十位數(shù)十位數(shù)十可預置減譯碼數(shù)碼管十

設定制計數(shù)器計數(shù)器驅(qū)動器位顯示器

使能秒脈沖

啟動電路1

發(fā)生器比蜂鳴報警

啟動較器

個位數(shù)個位數(shù)十可預置減譯碼數(shù)碼管個

設定制計數(shù)器計數(shù)器驅(qū)動器位顯示器

圖1倒計時器模型圖

設計1:參考圖1的框圖，請根據(jù)表1內(nèi)容及給出的部分電路圖設計兩個可預置減計

數(shù)器，僅能夠使用以下元件進行?？蛇x元件芯片：74LS90（2個）、74ls14(1個)、74LS192

4

（2個）、輕觸按鍵（3個）、電阻若干（所有電路設計使用的元件不能超過元件清單中的參

數(shù)和數(shù)量）、電容若干（所有電路設計使用的元件不能超過元件清單中的參數(shù)和數(shù)量）。連

接線可用網(wǎng)絡標號表示。

(按住Key3不放

再按Key1按鍵)(U1)QA(U1)QB(U1)QC(U1)QD

Key1按下次數(shù)

00000

11000

20100

31100

CLR14UP5DWNO2B3AQ0697SGV()K8.uf可預置減計數(shù)器電路VCGND11KR410ufC21K10ufC2R5GNDkey3KEYGND4key1KEY210uFC7VC10KR0010

51010

60110

71110

80001

91001

100000

表1（1與0分別代表高低電平）

Key2按鍵按下次數(shù)則對應U5的QA、QB、QC、QD變化，變化規(guī)律與表1一致。

5

8

VC

GND

1

設計2：使用一片NE555芯片設計一個脈沖發(fā)生器，設計頻率為1Hz矩形波信號輸出電

路（q=30%，±5%）。確定R7、R8的值：

Q3R478VCD12

27U1

TRIGDS

5

56

CVoltTHR

C5

C6

0.1ufF

GND

1HZ秒脈沖發(fā)生電路

設計3：參考圖1方框圖，使用74LS74、74LS14、74LS27和74LS00完成啟動電路、

報警電路。連接線可用網(wǎng)絡標號表示。

4

56QU10蜂鳴器R23A反874LS9CBEVCGND31S12P11223DCLKVCPRE74LSU9AQ

10VCCLR

74LS2

GND

GND

1

R9

10K

key3

C7

KEY

啟動與報警電路

10uF

GND

6

五、元件清單

序

名稱型號數(shù)量

號

174LS192封裝DIP-162

274LS90封裝DIP-142

374LS14封裝DIP-141

474LS47封裝DIP-162

574LS74封裝DIP-141

674LS27封裝DIP-141

774LS00封裝DIP-141

9NE555封裝DIP-81

107段數(shù)碼管共陽2

11金屬膜電阻10K?，1/4W9

12金屬膜電阻1K?，1/4W4

13金屬膜電阻43K，1/4W4

14金屬膜電阻10Ω，1/4W4

15金屬膜電阻200Ω，1/4W4

16金屬膜電阻100KΩ，1/4W4

17蜂鳴器有源5V1

18二極管1N41484

19電解電容10uF/16V6

20瓷片電容0.1uF4

21瓷片電容0.01uF4

22輕觸按鍵TS-11053

23管座DIP-146

24管座DIP-164

25管座DIP-81

26撥動開關(guān)SS12d00G31

六、PCB設計部分

單面底層布線PCB，尺寸為150*100mm，在PCB板圖上標注尺寸。

所有信號線寬要大于等于11mil，電源線線寬大于等于12mil，跳線數(shù)不超過20。線間安

全距離要大于等于11mil。

按圖2完成以下元件布局：Key1-Key3，S1，P1及數(shù)碼管相對參考位置如圖2，參賽者

自行布局其余元件。

參賽者必須按元件清單中的元件設計PCB。

布線層（底層）實體接地敷銅，無網(wǎng)絡死銅不刪除。

圖2PCB布置圖

2

七、焊接、調(diào)試部分

操作檢查表

序號目前狀態(tài)裁判簽字

通電后，S1開關(guān)接通1端。按住key3按鍵不放，分別按key1鍵、key2

鍵，檢查U1與U5輸出信號。（見表1）

U1輸出信號Key2U5輸出信號（V,±5%）

Key1按

（±）按下

下的次V,5%

的次

數(shù)

DCBA數(shù)DCBA

1000510005

0050

200502

3005530055

05000500

144

05050505

55

05500550

66

7055570555

8500085000

9500595005

100000100000

按住key3按鍵不放，同時分別按key1鍵與key2鍵，十位數(shù)碼管與個位

2數(shù)碼管是否按兩個按鍵按下的次數(shù)顯示數(shù)字。

按下啟動鍵Key3后，檢測NE555芯片3管腳輸出波形是否正確。（1Hz

3矩形波信號，占空比30%±5%。），并將測試的信號記錄到波形記錄表

中。

松開Key3鍵后，觀察數(shù)碼管是否從設定的數(shù)值開始倒數(shù)。觀察數(shù)

碼管倒數(shù)到9時，蜂鳴器是否開始每隔一秒提示報警，倒計時完畢，

4蜂鳴器停止發(fā)聲，數(shù)碼管關(guān)閉顯示。重新按下啟動按鍵key3

后，電路按之前設定的數(shù)值重新倒計時。

3

選手用示波器觀察NE555芯片3管腳波形并記錄：

NE555芯片3管腳波形示波器

垂直設置：________/div

水平設置：________/div

頻率：________Hz

峰峰值：________V

模塊B嵌入式編程(試題)

時間：90分鐘

分值：30分

比賽說明

1.項目任務基于圖1所示電路板實現(xiàn)：

4

圖1項目電路板

2.電路原理圖參考附件1~2，請選手根據(jù)任務的要求設計程序；

3.選手須用“WSC_選手場次_+工位號”為名建立文件夾，如“WSC_1_XX”；將所有新建

程序設計文件保存在此文件夾中，比賽結(jié)束后由賽場工作人員提交給裁判員；

4.選手須用下載軟件將任務設計程序燒錄到PIC單片機芯片中。電路通電后，參照任務

功能檢驗描述與配分表，由裁判員檢查功能，進行客觀評分。

5.這個測試項目是一個多功能時鐘，主要使用LCD12864顯示模擬時鐘，時鐘芯片為

DS3231。

使用前可以調(diào)整LCD顯示對比度。

您可以使用旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)進行所有必要的操作。

請參考功能要求，可以使用賽場提供的參考程序，適當增加軟件和功能的設計。

這個測試項目具有以下功能；

1.顯示W(wǎng)ORLDSKILLSCHINA的LOGO。

2.顯示模擬指針時鐘。

3.顯示數(shù)字時鐘，溫度等信息。

4.時鐘調(diào)整模式（已經(jīng)完成）。

比賽任務——多功能時鐘

項目任務板使用注意事項：

1、請將DC穩(wěn)壓電源（+12V，GND）用電源線連接到項目電路板，給其供電。

2、注意穩(wěn)壓芯片溫度開始升溫，請不要直接用手直接觸摸，避免燙傷。

3、程序功能框圖如下：

5

圖2操作轉(zhuǎn)換示意圖

1、調(diào)節(jié)模式：

1.1實際時間設置：設置時鐘的實際時間，電源關(guān)閉后，電池將保證實際時間并保證其繼續(xù)

運行。

2、任務模式設置要求：

2.1任務一

2.1.1WSC圖標的顯示如圖3所示：

6

圖3WSCLogo

2.1.2順時針旋轉(zhuǎn)SW1圖像向上滾動

顯示W(wǎng)SCLogoWSCLogo向上移動

2.1.3逆時針旋轉(zhuǎn)SW1圖像向下滾動

顯示W(wǎng)SCLogoWSCLogo向下移動

2.1.4滾動循環(huán)一遍的時間為3秒

2.1.5此任務中D2保持熄滅狀態(tài)

2.1.6LED1亮，LED2滅，LED3滅，LED4滅

7

2.2任務二

2.2.1顯示模擬指針時鐘如圖4所示：

圖4模擬指針時鐘

2.2.1D2以1HZ頻率閃爍

2.2.2LED1滅，LED2亮，LED3滅，LED4滅

2.3任務三

2.3.1顯示數(shù)字時鐘格式如圖5所示：

圖5數(shù)字時鐘

2.3.2顯示當前的年月日時分秒，溫度信息。底部模擬溫度計顯示值與右上角溫度數(shù)據(jù)值一

致。

8

2.3.3D2以1HZ頻率閃爍

2.3.4LED1滅，LED2滅，LED3亮，LED4

9

模塊C電子產(chǎn)品故障檢修(試題)

時間：90分鐘

分值：20分

簡介

1系統(tǒng)簡介

環(huán)境濕度控制器（以下簡稱濕度控制器）的系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。電路主要由

濕敏電容、濕度/頻率轉(zhuǎn)換電路、基準脈沖發(fā)生電路、頻率比較電路、濕度控制輸出電

路、F/V轉(zhuǎn)換電路和濕度顯示電路組成。

圖1系統(tǒng)框圖

濕敏電容HS1101和NE555等組成濕度/頻率轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換電路將濕度物理量轉(zhuǎn)換

為與濕度大小相對應的脈沖頻率；集成電路CD4060與外部RC元件組成基準脈沖發(fā)生器，

經(jīng)過12級分頻后將信號輸出；脈沖頻率比較電路由CD4060和部分外圍元件組成，頻率

比較電路接受來自濕度/頻率轉(zhuǎn)換電路和基準脈沖發(fā)生電路的信號，比較結(jié)果經(jīng)D觸發(fā)

器鎖存后輸出驅(qū)動繼電器K1吸合。頻率/電壓轉(zhuǎn)換后顯示濕度值。

具體效果如下：對濕敏電容輕微哈氣，使?jié)衩綦娙葜車南鄬穸仍龃?，濕?頻

率轉(zhuǎn)換電路輸出頻率降低，當脈沖頻率低于設定值（對應相對濕度高于顯示的35.0）時，

10

濕度控制電路啟動風扇（K1斷開，LED1熄滅），停止對濕敏電容哈氣，濕敏電容脫濕

后（脫濕時間約20秒），濕度控制電路停止輸出（K1吸合，LED1點亮）。

2濕敏電容HS1101

HS1101濕敏電容傳感器外形如圖2，它具有測量精度高、互換性好、工作

穩(wěn)定等特點，HS1101為容性器件，環(huán)境相對濕度在55％RH時，HS1101的典型

容量為180pF，濕度－容量對應圖3。

圖2HS1101外形圖圖3濕

度-容量圖

圖4是HS1101典型應用圖，此電路為典型的555非穩(wěn)態(tài)電路，HS1101作為

電容變量接在555的TRIG與THRES兩引腳上，引腳7用作電阻R4的短路，等量電

容HS1101通過R2與R4充電到門限電壓約0.67Vcc，通過R2放電到觸發(fā)電平約

0.33Vcc，然后R4通過引腳7短路到地，傳感器由不同的電阻R4與R2充放電其循

環(huán)工作。

11

圖4為HS1101典型應用圖

項目描述

該項目采用+12V和+5V直流電源供電,接線端子如圖5所示

圖5

電源接口

主要測試點：T1測試點為約6.7KHz的矩形波信號，T2\T3為約3Hz的脈沖

波信號，T4為9V左右的直流電壓，T5為4.8V左右的直流壓電，T6為-3.3V的

直流電壓，T7為1V的直流電壓，T8的直流電壓與數(shù)碼管顯示基本一致（例如：

T8為300mV，數(shù)碼管顯示30.0）。T4和T5給定的參考電壓會根據(jù)環(huán)境濕度不

同有所變化。

故障查找與修復

參賽者需診斷并修復電路板中的3處故障。

診斷出故障后，填寫故障記錄表，請使用表1中故障符號。

表1故障符號表

故障符號描述故障符號描述

斷路

電壓過高（插針、輸

(元件、導線或PCB

入、輸出等）

走線)

短路

電壓過低（插針、輸

(元件、導線或PCB

入、輸出等）

走線)

12

元件值過大（電阻、電部件編號或接線錯

?

容等）誤

元件值過小（電阻、電

+/-極性錯誤

容等）

元器件安裝錯誤×元器件損壞

故障記錄表

故障#1

故障元件或位置故障符號

修復前（現(xiàn)象說明）修復后（現(xiàn)象說明）

故障#2

故障元件或位置故障符號

修復前（現(xiàn)象說明）修復后（現(xiàn)象說明）

13

故障#3

故障元件或位置故障符號

修復前（現(xiàn)象說明）修復后（現(xiàn)象說明）

測量

開始測量前應確保所有故障元件都已經(jīng)更換過。（3個故障已確認全部排除）

必須使用常規(guī)的測試和測量設備。

必須記錄并分析測量結(jié)果。

確保記錄的測量結(jié)果都有必要的標簽如頻率、電壓、時間等。

請使用《圖6儀器符號表》中儀器符號，參考《圖7測量儀器連接圖舉

例》繪制測量儀器連接圖。

儀器符號

電源

電壓表V

電流表A

示波器

函數(shù)發(fā)生器FG

圖6儀器符號表

14

Vcc

TP2

TP1

5V

CH1CH2

GND

圖7測量儀器連接圖舉例

電路板排除故障后，對環(huán)境濕度控制器相關(guān)參數(shù)進行測量并記錄。

要求：

正確接通電源后，用示波器分別觀察探測點T1、T2、T3的波形，并記錄在

下面的表格中。

測量儀器連接圖：

15

T1波形示波器

耦合方式AC

垂直設置：________/div

水平設置：________/div

頻率：________Hz

峰峰值：________V

16

T2波形示波器

耦合方式DC

垂直設置：________/div

水平設置：________/div

頻率________Hz

峰峰值：________V

17

T3波形示波器

耦合方式DC

垂直設置：________/div

水平設置：________/div

頻率________Hz

峰峰值：________V

18

附表1.評分標準

19

序號類別具體評分項目要求分值得分

LED1亮，LED2滅，LED3100%正

10.5

滅，LED4滅確

100%正

2D2熄滅0.5

確

正確的位置顯示worldskills100%正

31

chinaLogo確

SW1逆時針旋轉(zhuǎn)，完整的100%正

42

畫面向下卷動確

任務一

100%正

5向下卷動過度時間約3S1

確

SW1順時針旋轉(zhuǎn)，完整的100%正

62

畫面向上卷動確

100%正

7向上卷動過度時間約3S1

確

向下卷動過度時SW1順時

100%正

針旋轉(zhuǎn)，完整的畫面立即向

8確1

上卷動

20

向上卷動過度時SW1逆時

100%正

針旋轉(zhuǎn)，完整的畫面立即向

9確1

下卷動

LED1滅，LED2亮，LED3100%正

100.5

滅，LED4滅確

100%正

11D2以1HZ頻率閃爍0.5

確

正確的位置顯示模擬時鐘100%正

121

（中間位置顯示）確

100%正

13任務二能根據(jù)長度區(qū)分時分秒指針1

確

100%正

14時分秒針正確指示時間2

確

秒針到達12點位置，分針跳一100%正

152

次確

分針到達12點位置，時針跳一100%正

162

次確

17任務三LED1滅，LED2滅，LED3100%正0.5

21

亮，LED4滅確

100%正

18D2以1HZ頻率閃