一、实操题
1、一、实操考题
主题：四位数码管串口交互数字闪烁显示
器件：ESP32主控板、按键模块、四位数码管、74HC595移位寄存器芯片（或模块）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设。
任务要求：
使用74HC595移位寄存器芯片控制四位数码管显示数字。解析串口监视器输入的报文数据，将数据显示到四位数码管，并控制闪烁的频率。
报文的格式为：m:n,其中m表示数码管显示的数据，范围1~9999；n表示数据闪烁显示的时间间隔，范围100~1000，单位毫秒。报文示例：
1234:500，表示在四位数码管显示数字“1234”，如图1所示，并以500毫秒的时间间隔闪烁。
具体要求如下：
(1)装置启动前，四位数码管不显示任何内容；
(2)当按键按下后，任务装置开始启动；
(3)装置启动后，在四位数码管上倒计时显示 5、4、3、2、1，时间间隔为1秒；
(4)倒计时显示完毕，在串口监视器中输入数据，并点击发送按键；
(5)在串口监视器输入框输入上述格式的报文后，将解析后的相应报文内容输出到串口监视器窗口。以报文1234:500为例，串口监视器窗口输出的内容为Data:1234 -- Interval:500；
(6)四位数码管显示解析后的报文数据，并以指定的时间间隔闪烁。以报文123:100为例，四位数码管显示数字123，如图2所示，并以100毫秒的时间间隔闪烁，直至输入新的报文数据；
(7)程序采用C代码编写，不得使用外部库调用；
(8)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；
(9)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，并将文件夹命名为：DJKS5_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：
数组NUM[] 保存的是0~9和'.'十六进制形式的数码管显示的段位信息。编程时可参考使用。
// 保存0~9
byte NUM[] = {0xFC, 0x60, 0xDA, 0xF2, 0x66, 0xB6, 0xBE, 0xE0, 0xFE, 0xF6};
解析：【喵呜刷题小喵解析】：本题要求使用ESP32主控板、按键模块、四位数码管和74HC595移位寄存器芯片实现数字闪烁显示的功能。主要涉及到串口通讯、按键输入、数码管显示和移位寄存器的控制。程序的主要流程是：初始化硬件设备 -> 启动倒计时 -> 解析报文并显示 -> 串口通讯。在编程过程中，需要注意以下几点：1. 初始化硬件设备：包括ESP32的串口配置、按键模块的初始化、数码管和移位寄存器的初始化。2. 解析报文：需要按照指定的格式解析输入的报文，提取出要显示的数据和闪烁的时间间隔。3. 控制数码管显示：使用74HC595移位寄存器芯片控制四位数码管的显示，根据解析后的数据更新数码管的显示内容。4. 设置闪烁频率：根据输入的时间间隔设置数码管的闪烁频率。5. 串口通讯：将解析后的报文内容输出到串口监视器窗口，以便用户查看。在编写程序时，需要按照题目要求使用C语言编写，不得使用外部库调用。同时，需要注意程序的规范性和可读性，确保程序能够正确运行并满足题目的要求。
2、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
解析：【喵呜刷题小喵解析】：本题要求使用ESP32控制步进电机转动，模拟3D打印机的归零及G代码位置控制。首先，需要包含AccelStepper.h头文件，这是用于控制步进电机的库。然后，定义步进电机对象，设置步进电机的模式、引脚等参数。在`setup()`函数中，初始化串口，设置步进电机的加速度和最大速度，设置步进电机的初始位置，并设置LED灯的初始状态。在`loop()`函数中，检查串口输入，如果输入字符串为G00 XXXX格式，解析步数，控制步进电机转动到指定位置，并输出步数到串口。同时，检查触摸传感器是否被按下，如果是第一次按下，步进电机逆时针转动，等待步进电机停止后点亮LED灯；如果是第二次按下，步进电机停止，并点亮LED灯。程序使用Arduino C/C++代码编写，采用梯形加减速控制步进电机的转动。在编写程序时，需要注意控制步进电机的速度和位置，以及处理串口输入和触摸传感器输入。同时，需要将程序放在文件夹中，并压缩为rar或zip格式文件，大小不超过5M，上传到指定位置。
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