青少年机器人技术等级考试
(
六
级)
实操
试卷
及评分标准
实操考题
主题:
串口交互步进电机转动
器件
:
ESP32主控1块、步进电机1个、步进电机驱动器1个、LED灯模块1个、按键模块1个及相关器件,以上模块也可以采用分立器件结合面包板进行搭建。
任务
要求:
通过串口监视器输入报文控制步进电机的转向及转动位置,使用LED灯指示步进电机的工作状态。
报文的格式为
Lxx
或
Rxx
,其中L表示逆时针旋转,R表示顺时针旋转,xx表示转动的圈数。当报文为R1时,步进电机顺时针旋转一圈达到目标位置后停止,然后自动返回到初始位置。当输入L0.5时,步进电机逆时针旋转半圈达到目标位置后停止,然后自动返回到初始位置。
具体任务要求如下:
(1)
装置通电启动后,步进电机处于静止状态,当前位置为初始位置
;
(
2
)
点击按键模块,步进电机开始自检。自
检方式
为:步进电机逆时针转动半圈后停止,然后转回初始位置,接着顺时针转动半圈后停止,再次回到初始位置
;
(
3
)
自检完毕,听从监考老师的指令,在串口监视器中输入并发送相应报文数据,步进电机依据报文数据进行转动
;
(
4
)
步进电机的转动采用梯形加减速控制
;
(
5
)
步进电机转动过程中,LED灯点亮,到达目标位置后,LED灯闪烁,返回到初始位置时,LED灯熄灭
;
(
6
)
程序采用
Arduino C/C++
代码编写
;
(
7
)
未作规定处可自行处理,无明显与事实违背即可
。
说明:
请考生在考试结束前,按照如下要求提交相关文件
。
(
1
)将程序放在一个文件夹中,压缩为1个“
rar
或zip”格式文件,并命名为:DJKS6_身份证号,大小5M以下;
(
2
)将程序文件通过“上传附件”按钮进行上传
;
(
3
)程序编写过程中不得打开其它示例程序,如发现,实操成绩按照0分处理。
参考资料:
AccelStepper
类库头文件和相关类库函数如下,供参考。
头文件:
AccelStepper.h
类库对象:
AccelStepper
(
mode
,
pin1,pin2,pin3,pin4
)
成员函数:
setAcceleration
(
val
)
;
//
设置步进电机转动时的加速度
setMaxSpeed
(
val
)
;
//
设置步进电机转动的最大允许速度
setSpeed
(
val
)
;
//
设置步进电机恒定转动时的速度值
run
Speed
()
;
//
启动步进电机以设定的速度值恒定转动
currentPosition
()
;
//
返回当前的位置值
moveTo
(
val
)
;
//
设置步进电机运转的目标位置
run
()
;
//
启动步进电机按照设定的加速度和最大速度运转
setCurrentPosition
(
val
)
;
//
设置当前位置为指定值
distanceToGo
(
val
)
;
//
返回当前位置到目标位置之间的脉冲数
评分组成
(共1
00
分)
1
、
电路搭设
(20分)
元器件:
(
1
)
按键模块
;(
2
分)
(
2
)
LED灯模块
;(
2
分)
(
3
)
步进电机驱动器
;(
2
分)
(
4
)
步进电机
;(
2
分)
电路搭设:
(
5
)
按键模块和主控
板正确
连接
;(
3
分)
(
6
)
LED灯模块和主控
板正确
连接
;(
3
分)
(
7
)
步进电机驱动器和主控
板正确
连接
;(
3
分)
(
8
)
步进电机和步进电机驱动器正确连接
。
(
3
分)
2、功能实现(80分)
(1)
装置通电启动前,步进电机处于静止状态,LED灯熄灭
;(
5
分)
(2)
实现点击按键模块,步进电机逆时针转动半圈后停止,然后转回初始位置
;(
10
分)
(3)
实现点击按键模块后,步进电机顺时针转动半圈后停止,再次回到初始位置
;(
10
分)
(4)
测评老师语音通知考生在串口输入R1或R0.5,步进电机实现顺时针转动一圈或半圈后停止,然后转回到初始位置
;(
20
分)
(5)
测评老师语音通知考生在串口输入L1或L0.5,步进电机实现逆时针转动一圈或半圈后停止,然后转回到初始位置
;(
20
分)
(6)
实现当步进电机转动时,LED灯点亮
;(
5
分)
(7)
实现当步进电机转动到目标位置时,LED灯闪烁
;(
5
分)
(8)
实现当步进电机回到初始位置时,LED灯熄灭
。
(
5
分)
六级实操题及评分标准202312,电子学会青少年机器人技术等级考试(6级)实际操作试卷,2023年12月机器人技术等级考试6级实际操作真题试卷答案