单片机控制装置安装与调试试题（娃娃机）

2015年XXX市中等职业学校 单片机控制装置安装与调试技能大赛

抓 娃 娃 机 模 拟 系 统

任

务

书

一、工作任务要求 请你在4个小时内，使用YL-236型单片机应用实训考核装置制作完成抓娃娃机模拟系统，具体工作任务和要求如下：

1．根据抓娃娃机模拟系统的相关说明和工作要求，正确选用需要的工作模块和元器件，系统策划工作过程，完成与制作过程相关的工作分析与记录。

2．根据工作任务及其要求，合理确定各模块的摆放位置，按照相关工艺规范连接硬件电路。 3．根据工作任务及其要求，检查并设置相关软件工作环境，编写抓娃娃机模拟系统的程序并存放在“D”盘以工位号命名的文件夹内。 4．调试你编写的程序，完成抓娃娃机模拟系统的任务要求，最后将编译通过的程序“烧入”单片机中。

5．在整个任务完成过程中，若遇到瓶颈可跳过该功能继续完成后续功能。以保证获得更多功能分。

二、抓娃娃机模拟系统的相关说明 某电玩生产厂商欲生产一款抓娃娃机，玩家投入硬币后通过操作面板控制抓取机构抓取目标。 抓娃娃机模拟系统由操作面板、显示系统、娃娃储备箱、抓取机构、输出机构、投币系统等六部分组成，其结构示意图如图1所示。

图1 抓娃娃机模拟系统示意图

1．操作面板

指令模块中的矩阵按键0、F两个按键分别为“下降”键、“确认”键。 2．显示系统

显示系统由液晶显示器、数码管显示器组成。

（1）用显示模块中的128X64液晶屏作为该系统的液晶显示器，用于提醒玩家进行相关操作。 （2）用显示模块中的8位数码管作为该系统的数字显示器，用于实时显示当前币数。 3．娃娃储备箱

用于储备娃娃（用白、黄两种颜色的球代表娃娃），该储备箱底部带识别功能，能检测出箱内

是否有娃娃。

4．抓取机构

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抓取机构由YL-G001型智能物料搬运装置来模拟，示意图如图2所示。

娃娃存储箱 图2 YL-G001型智能物料搬运装置

工位三 工位二 工位一 抓取机构 5．投币系统

由金属传感器来模拟，金属传感器每接触金属一次代表投币一枚。 6．输出机构

用于模拟当玩家抓中娃娃后，从娃娃机箱内出口处将娃娃传送至箱外。

三、抓娃娃机模拟系统的制作要求 （一）系统初始化

合上空气开关，打开电源开关后系统上电，进入系统初始化，初始化具体要求如下： 1．直流电机逆时针转动，直至机械手初始化完成。

2．128X64液晶显示器显示界面如图3所示，直至机械手初始化完成。（注：本系统中液晶显示的所有文字、符号的字体、大小、位置均不作要求，显示正确内容即可。）

图3 初始化液晶显示界面

3．数码管显示器各位显示的内容如图4所示。（注：本任务书中数码管示图灰色段表示该段不亮，黑色段表示该段亮）以下段整体亮灭各0.5秒闪烁，直至机械手初始化完成。

图4 数码管显示器初始化各位显示的内容

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4．机械手初始化操作：机械手复位至工位三正上方，手抓处于张开状态。

（二）投币

系统初始化结束以后，数码管显示内容如图5所示。

若娃娃箱内检测到无娃娃时显示内容如图6所示（系统暂停服务!）且不能进行后续任何操作直到箱内自动检测到有娃娃。

有娃娃时液晶界面显示内容如图6B所示（请投币吧！按确认键完成）。

图5 数码管实时显示投币数量

图6 液晶显示暂停服务 图7 液晶显示投币提示界面

右侧两位数实时显示当前币数（金属传感器每靠近金属一次该数加1）。 若当前币数大于0，则按下“确认”键投币完成，否则继续等待投币。

（三）抓取

1、准备抓取

投币完成后，机械手臂在工位一、二上来回循环移动。且液晶显示器显示抓取提示界面，如图8所示。

图8 液晶显示器显示提示界面

2、抓取

按下矩阵键盘中的“下降”键，当前币数自减1且抓取机构开始下降（下降过程过仍需保持手臂在工位一、二之间来回循环移动），下降至最底端时手抓自动闭合后上升至顶端。

（四）核算

若手抓内无娃娃且当前币数为零，则液晶屏显示如图9所示且3S后抓取机构复位至工位三上方，处于张开状态并转至投币环节。

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若手抓内无娃娃且当前币数大于零，则液晶屏显示如图9所示且3S后直接转至抓取环节。

图9 液晶显示器显示提示界面

若手抓内有娃娃，则液晶屏显示如图10所示且手臂移至工位三、手抓张开后表示娃娃已经投放至娃娃机出口处。然后直流电机顺时针转3圈表示娃娃已经从娃娃箱出口处传送至娃娃箱外。娃娃传出后若当前币数不为零则转至抓取环节，否则转入投币环节。

图10 液晶显示器显示提示界面

四．根据任务书的要求，正确选用相关的模块，画出模块接线图。4

附录二：抓 娃 娃 机 模 拟 系 统模块接线图

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图名 工位号 抓娃娃机模拟系统模块接线图 日期

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