一、实操题
1、主题：通过串口控制直流电机转动 器件：ESP32 主控、码盘、光电对管、SSD1306 OLED 显示屏、直流电机驱动模块、直流电机等相关元器件。 要求： 1、通过串口监视器控制电机转动的圈数。在串口监视器输入框中输入-3~3 之间的整数，点击【发送】，此时马达旋转对应的圈数。当输入的整数为负数时，马达反方向转动。 2、通过码盘和光电对管模块，采用中断控制直流电机的旋转量。 3、将光电对管读取的码盘中断累加数实时显示到显示屏上。 4、马达停止时，显示屏上码盘的读数应为所采用码盘线数（精度）与旋转 圈数的乘积，允许误差为±5%以内。 5、马达、码盘、光电对管模块均应有效固定。 6、控制程序采用 C/C++代码编写。 7、SSD1306 液晶显示屏可使用教材对应的库，串口输入可以采用串口库，其 它程序编写均不得使用外部库调用。 8、为了方便识别马达旋转，可以将车轮或纸片固定在马达转轴上。 9、未作规定处可⾃⾏处理，⽆明显与事实违背即可。 10、编写程序文件命名规则为：DJKS6_身份证号，考试完毕拷贝上交备案。
答案解析：一、评分组成 实操题总分 100 分，由两部分组成，分别为：电路搭设和功能呈现。其中电 路搭设分值 20 分，功能呈现 80 分。 二、电路搭设评分 -- 总分 20 分 电路搭设得分由两部分组成：原器件得分（15 分）和装置搭设得分（10 分）。 （一）原器件 1、装置中包含直流电机,得 3 分； 2、装置中包含 1306 OLED 显示屏，得 3 分； 3、装置中包含码盘，得 3 分； 4、装置中包含光电对管模块，得 3 分。 （二）装置搭设 1、各模块线路正确连接，得 4 分； 2、直流电机、码盘、光电对管模块均有效固定，得 4 分。 三、功能呈现评分 -- 总分 80 分 1、项目中，直流电机实现转动，得 20 分； 2、通过串口输入 1~3 间的数字，直流电机正向旋转对应的圈数，得 20 分； 3、通过串口输入-3~-1 间的数字，直流电机反向旋转相应的圈数，得 20 分； 4、转动结束后，显示屏显示的数字在允许误差±5%以内，得 20 分。
2、主题：通过串口控制步进电机转动 器件：ESP32主控、步进电机控制器、步进电机、LED灯2个等相关元器件。 要求： 1、通过串口监视器控制步进电机转动的位置。使用两个LED灯（LED_A和LED_B）， 指示转动的方向。 2、系统通电后，步进电机的当前位置为初始零位。串口监视器出现“Inputnew position：”的提示。 3、在串口监视器输入框中输入数值1024，点击【发送】。此时步进电机转动半周 后停止。转动过程中，串口监视器实时显示步进电机转动过程中当前的位置数值，LED_A 点亮，LED_B熄灭。 4、在串口监视器输入框中输入输入数值-1024，点击【发送】。此时步进电机反向 转动一周后停止。转动过程中，串口监视器实时显示步进电机转动过程中当前的位置 数值，LED_A熄灭，LED_B点亮。 5、当步进电机旋转到指定位置后，LED_A和LED_B均熄灭，串口监视器窗口显示 “End”和“Inputnewposition：”的提示。 6、程序中使用步进电机类库AccelStepper通过梯形加减速来控制步进电机的转 动。控制程序采用C/C++代码编写。 7、为了方便识别步进电机旋转，可以将车轮或纸片固定在马达转轴上。 8、未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。 9、编写程序文件命名规则为：DJKS6_身份证号，考试完毕拷贝上交备案。 10、程序编写过程中不得打开库例程和其它程序，如发现，实操成绩按照0分处理。
正确答案：
略
3、说明：AccelStepper类库头文件和相关类库函数如下，供参考。
正确答案：
略
4、主题： 按键控制直流电机转动 器件：ESP32主控、码盘、光电对管、SSD1306OLED显示屏、直流电机驱 动模块、直流电机、按键等相关元器件。 要求： 1、当按键按下并释放后，直流电机开始运动。 2、通过码盘和光电对管模块，采用中断对直流电机的旋转进行控制。 3、当第一次按下按键并释放后，直流马达旋转1圈后停止，SSD1306 OLED显示屏实时显示光电对管读取的码盘中断累加数值。 4、当第二次按下按键并释放后，直流马达反向旋转1圈后停止， SSD1306OLED显示屏实时显示光电对管读取的码盘中断累加数值。 5、依次类推，奇数次点击按键，直流马达正向旋转，偶数次点击，马 达反向旋转。 6、当马达停止时，显示屏上码盘的读数应为所采用码盘线数（精度） 允许误差为±5%以内。 7、马达、码盘、光电对管模块均应有效固定。 8、控制程序采用C/C++代码编写。 9、SSD1306OLED显示屏可使用教材对应的库其它程序编写均不得使用 外部库调用。 10、为了方便识别马达旋转，可以将车轮或纸片固定在马达转轴上。 11、未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。 12、编写程序文件命名规则为：DJKS6_身份证号，考试完毕拷贝上交备 案。 13、程序编写过程中不得打开库例程和其它程序，如发现，实操成绩按 照0分处理。
正确答案：
略
5、主题：电位器控制直流电机转动 器件：ESP32主控、码盘、光电对管、SSD1306 OLED显示屏、按键模块、直流电机驱动模块、直流电机、电位器。 要求： 1、通过按键控制电机启停。当按键模块按下后，电机开始转动；当再次按下按键模块，直流电机转动停止。 2、通过电位器控制电机的转动范围，直流电机在转动范围内正反循环转动。 3、当电位器位于一侧端部时，直流电机的循环转动范围是0°~180°；当电位器位于另一侧端部时，直流电机的循环转动范围是0°~360°；当电位器位于两端中间位置时，直流电机在相应的转动范围内正反循环转动。 4、正反循环转动是指当马达旋转至转动范围的上限或下限时，停止并反向转动。 5、通过码盘和光电对管模块，采用中断控制直流电机的旋转位置。 6、将光电对管读取的码盘读数实时显示到OLED显示屏上。 7、控制程序采用C代码编写。 8、SSD1306 OLED显示屏可使用教材对应的库，其它程序编写均不得使用外部库调用。 9、直流电机、码盘及光电对管需有效固定。 10、为了方便展示效果，可知直流电机轴上安装车轮或其它标志物。 11、未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。 12、编写程序文件命名规则为：DJKS6_身份证号，考试完毕拷贝上交备案。 说明：Ssd1306Console类库头文件和相关类库函数如下，供参考。
正确答案：
略
6、主题：姿态传感器控制直流电机转动 通过MPU6050姿态传感器控制直流电机的转动速度和方向。 器件：ESP32主控板、MPU6050姿态传感器模块1个、直流电机1个、直流电机驱动器1个、按键模块1个及相关器件，以上部件均可采用分立器件。 要求： 1、通过按键开关控制整个装置的运行，当第一次按下按键时，装置启动，板载LED灯点亮；当再次按下按键时，装置停止运行，板载LED灯熄灭，依此反复。 2、通过MPU6050姿态传感器的姿态角控制直流电机的转动，考生自行决定采用俯仰角、偏航角、滚转角其中之一来控制直流电机的转动。并将当前所采用姿态角的数值和电机转速的PWM值输出到串口监视器。 3、当姿态角的角度值为-10~10度时，直流电机处于停止状态。 4、当姿态角的角度值为-90~-10度时，直流电机正转，直流电机的转速随着倾角的增大而增大，随着倾角的减小而减慢。 5、当姿态角的角度值为10~90度时，直流电机反转，直流电机的转速随着倾角的增大而增大，随着倾角的减小而减慢。 6、程序采用C代码编写。MPU6050姿态传感器的数据读取可以调用类库。直流电机的控制不得调用类库 7、未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。 8、编写程序文件命名规则为：DJKS6_身份证号，考试完毕拷贝上交备案。 9、程序编写过程中不得打开库例程和其它程序，如发现，实操成绩按照0分处理。
正确答案：
略
7、参考资料：
正确答案：
略
8、一、实操考题 主题：步进电机转动控制 器件：ESP32主控1块、步进电机1个、步进电机驱动器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： 步进电机转动控制主要模仿3D打印机的归零及G代码位置控制,具体任务要求如下： (1)装置通电启动前，步进电机处于静止状态； (2)当第一次触摸主控板电容触摸传感器时，步进电机逆时针转动； (3)当第二次触摸该电容触摸传感器时，步进电机立即停止转动，板载LED灯点亮，该位置为零点位置； (4)在串口监视器中输入字符串数据来控制步进电机的转动。字符串格式为：G00 XXXX，其中XXXX为基于零点位置顺时针方向对应的步数。当输入字符串并点击发送后，步进电机旋转指定步数后停止。步进电机的转动采用梯形加减速控制； (5)将解析后字符串数据中的步数数据输出到串口监视器； (6)通过输入字符串数据分别实现控制步进电机转动到半圆、整圆、以及零点位置后停止； (7)当步进电机位于零点位置时，板载LED灯点亮，转动到其他位置时，板载LED灯熄灭； (8)程序采用Arduino C/C++代码编写； (9)未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可； (10)程序编写过程中不得打开库例程和其它程序，如发现，实操成绩按照0分处理； 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，并将文件夹命名为：DJKS6_身份证号； (2)将程序文件夹压缩为1个“rar或zip”格式文件，大小5M以下； (3)将程序文件通过“上传附件”按钮进行上传。 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 runSpeed(); //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
答案解析：二、评分组成 实操题总分100分，由二部分组成，分别为：电路搭设、功能实现。其中电路搭设分值20分，功能实现分值80分。 1.电路搭设（20分） 元器件： (1)装置中包含步进电机；（4分） (2)装置中包含步进电机驱动器；（4分） (3)装置中使用了板载电容触摸传感器；（4分） 电路搭设： (4)步进电机和步进电机驱动器正确连接；（4分） (5)步进电机驱动器和主控板正确连接。（4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；（5分） (2)实现第一次触摸主控板电容触摸传感器时，步进电机持续转动；（15分） (3)实现步进电机持续的转动方向为逆时针方向；（5分） (4)实现第二次触摸该电容触摸传感器时，步进电机立即停止转动（如触摸电容传感器后，步进电机转动一段时间后停止，得0分）；（10分） (5)实现在串口监视器输入指定格式的字符串后，将解析后字符串数据中的步数数据输出到串口监视器；（10分） (6)实现通过输入字符串数据控制步进电机转动到半圆位置（测评老师可语音通知考生，将步进电机转动至顺时针方向的半圆位置并停止，如果考生的步进电机逆时针转动到半圆位置，同样得10分）；（10分） (7)实现通过输入字符串数据控制步进电机转动到整圆位置（测评老师可语音通知考生，将步进电机转动至顺时针方向的整圆位置并停止，如果考生的步进电机逆时针转动到整圆位置，同样得10分）；（10分） (8)实现当输入的数据大于零时，步进电机的转动范围为基于零点位置顺时针方向；（5分） (9)实现步进电机位于零点位置时，板载LED灯点亮，转动到其他位置时，板载LED灯熄灭。（10分）
