2016年山西省第十届职业院校技能大赛

“电子产品设计及制作”赛项赛题

题目：家居厨房控制器的设计及制作

1 竞赛任务

按赛题要求，利用所发的技术资料、元器件及器材完成家居厨房控制器的设计、装调和技术文档编写任务，进行Cortex-M3系列STM32F103ZET6（LQFP144）处理器或ATMEL单片机AT89S52的软件设计，完成家居厨房控制器的设计及原理样机调试。

1.1 根据所给光盘中的技术资料分析家居厨房控制器的工作原理和功能要求；

1.2 根据赛题所给的家居厨房控制器原理图和印刷线路板约束条件，利用Altium Designer软件绘制家居厨房控制器的印刷线路板图；

1.3 完成赛项所提供印刷线路板的焊接任务；

1.4 利用赛项提供的项目创新实践系统平台板与套件完成简单的平面内的布局设计与线路连接规划设计；

1.5 完成家居厨房控制器的功能调试，使其达到规定的技术指标，实现家居厨房控制器的正常工作；

1.6 完成STM32F103或 AT89S52处理器软件的编写，使家居厨房控制器达到规定的功能要求；

1.7 编写设计文件：包括电路原理图、印刷线路板图、系统框图、程序流程图和程序清单；

1.8 编写工艺文件：包括工艺流程图、元器件清单、电气安装连接图（表）、调试工作单和仪器仪表明细表；

1.9 编写产品使用说明书；

2 竞赛时间

竞赛时间为8小时（9:00-17:00）。

3 功能要求与技术指标

3.1 意义描述

在我们日常生活中，厨房是不可或缺的一部分。我们在厨房中炒出美味的菜肴，蒸出诱人的馒头和包子，煮出可口的饭食。但是厨房里也因为燃气的泄漏、水管漏水等问题对我们的生活造成极大安全隐患；甚至很多的时候，在我们烧水煮饭的时候因为一些事情而暂时离开，然后忘记我们厨房中正在进行的工作，从而发生许多惊心的安全事故。

本赛题家居厨房控制器是由物联网智能家居系统的厨房子系统单元的核心控制器与温湿度水传感器节点单元共同整合而成。

3.2 功能实现

家居厨房控制器应具有定时提醒、传感器信息采集与显示、数字收音机及报警功能。

家居厨房控制器由温湿度水传感器单元、微处理器（STM32或51）单元、RTC与E2PROM单元、液晶显示单元与键盘单元等几部分组成。

3.2.1 印刷线路板的绘制

根据赛题所给的家居厨房控制器原理图和印刷线路板约束条件，利用Altium Designer软件绘制家居厨房控制器的印刷线路板图，线路板设计须采用双层板。参赛队需完成布局与布线设计。

线路板约束规则要求：最小间距8mil，最小线宽8mil，过孔最小孔径15mil，过孔最小直径30mil。

家居厨房控制器的各模块单元的原理图、印刷线路板图、及元器件库文件在所发资料的“线路板绘制xx”文件夹中，“xx”为编号，从01至03共有三个，由裁判长在比赛开始时随机抽取并下发至参赛队。

参赛队所绘制的家居厨房控制器印刷线路板电子稿采用光盘刻录的形式一式贰份上交，上交时间为比赛结束后。

3.2.2 家居厨房控制器的装调

家居厨房控制器的调试工作要求在如下图所示的项目创新实践系统平台板上完成。

        印刷线路板的焊接工艺评分和整体布局工艺评分将在比赛结束、整机功能测试后集中进行，比赛过程中不对印刷线路板的焊接工艺单独评分。

3.2.3 家居厨房控制器的功能要求

家居厨房控制器的功能要求在所发资料的“家居厨房控制器功能要求”文件夹中，请参赛队仔细阅读体会该控制器的功能要求，设计出合理的控制程序。

 

3.3 功能的分步实现

本赛题包含印刷线路板设计、家居厨房控制器的装调、技术文件的编写和家居厨房控制器软件的编写几方面内容，参赛队在设计及制作时可分步完成以上各项内容。

在参赛队自己焊接的微处理器51单片机、液晶板、键盘板、温湿度水传感器板及RTC&E2PROM板不能正常工作时，可申请采用成品的训练板代替，但会影响参赛队的得分。

4 技术文件要求

要求技术文件的对象是参赛队装调的家居厨房控制器，其中电路原理图、印刷线路板图和元器件清单的对象为“3.2.1 印刷线路板的绘制”所产生的线路板。

4.1 设计文件

包括：包括电路原理图、印刷线路板图、系统框图、程序流程图和程序清单。

4.2 工艺文件

包括：工艺流程图、元器件清单、电气安装连接图(表)、调试工作单和仪器仪表明细表。

4.3 产品说明书

包括：概述、操作说明、技术参数（含工作环境）、使用注意事项。

4.4 印刷线路板原理图和线路板图

4.5 家居厨房控制器源程序

4.6 文件命名要求

各队完成的全部文件存放在“2016QG××”（2位数字，竞赛队工位号）文件夹中，提交的电子文件采用统一命名规则（类型名＋工位号），在全部文件中不得出现学校名称、参赛选手姓名、工位号等信息。电子文件列表如下：    2016QG××         设计文件××.Docx

                        工艺文件××.Docx

                        产品说明书××.Docx

                        电路原理图××.SchDoc

                        线路板图××.PcbDoc

                        源程序××（文件夹）

4.7 技术文件上交方式

设计文件、工艺文件、产品使用说明书、原理图、线路板图及源程序均需提交电子文档，采用光盘刻录，一式贰份上交，上交时间为比赛结束时（17:00）。

5 评分标准

序号	评分项目	知识、技能点	比例（%）
1	印刷线路板绘制	按赛题要求和约束条件完成电子产品印刷线路板绘制	20
2	线路板的焊接和电子产品的装调	印刷线路板焊接、电子产品安装布局与接线工艺	25
3	智能电子产品的功能实现	智能电子产品的软件编制与功能实现	40
4	技术文件的编写	包括智能电子产品设计文件、工艺文件、产品说明书的编写。	10
5	职业素养	规范操作、工具摆放、工位整洁、团队合作、符合职业岗位的要求和企业生产“5S”原则。	5