全国机器人技术等级考试五级(全国青少年机器人技术等级考试六级)(1)

一、《全国青少年机器人技术等级考试六级》考试标准:

科目:代码编程、电子电路搭建、机器人常用知识。

形式:软件知识、硬件知识、机器人常用知识采用上机考试形式。电子电路搭建、机器人搭建采用现场实际操作形式。

器材及软件:

结构件:能够满足考试要求的结构件均可。

核心控制板:ESP32 开源硬件控制板,包含硬件的原理图、引导程序(如果含)、操作系统(如果含)、开源的开发环境及源码。目前支持的控制板种类及型号,请至官方网站查询。

电子部分:与核心控制板配套的电子元件或模块。

编程语言:Arduino C/C 、ESP32for Arduino

IDE软件:能够完成开源硬件控制板程序代码编写的软件即可。目前支持的软件包括Arduino IDE 等。

全国机器人技术等级考试五级(全国青少年机器人技术等级考试六级)(2)

考核内容

(一)知识

1. 了解中国及世界机器人领域的知名产品,重大工程项目及前沿科技时事2. 理解 I2C 总线通信基础知识

3. 理解 SPI 总线通信基础知识

4. 理解互联网基础知识

5. 理解 HTML 的基本结构

6. 理解步进电机的工作原理及运动控制

7. 理解 PID 控制基本概念

8. 理解姿态传感器的基础知识

9. 掌握利用 I2C 库进行数据的读写操作

10. 掌握利用 WiFi 库进行 Web 服务器的建立、数据读入和输出

(二)机器人搭建

掌握步进电机的使用,能够利用它们完成指定的动作

掌握通过 WiFi 对硬件进行读写操作

掌握通过 I2C 库获取传感器的值,如获取 I2C 接口的姿态传感器的值

掌握通过 I2C 库控制液晶显示屏

掌握利用中断读取码盘数据

掌握比例控制,控制机器人按照指定路线移动

全国机器人技术等级考试五级(全国青少年机器人技术等级考试六级)(3)

全国机器人技术等级考试五级(全国青少年机器人技术等级考试六级)(4)

二、《全国青少年机器人技术等级考试六级》学习内容:

1、回顾与初识

2、IIC总线通信

3、MPU6050姿态传感器-1

4、MPU6050姿态传感器-2

5、SSD1306 OLED显示屏-1

6、SSD1306 OLED显示屏-2

7、SPI总线通信

8、网络基础

9、WEB服务器控制输出

10、HTML网页基础

11、WEB服务器读入数据

12、认识步进电机

13、步进电机的应用

14、智能小车的安装

15、小车动起来

16、码盘数据读取

17、马盘控制小车 - PID

18、蓝牙小车

全国机器人技术等级考试五级(全国青少年机器人技术等级考试六级)(5)

三、《全国青少年机器人技术等级考试六级》实操题案例:

主题:按键控制直流电机转动

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、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,SSD1306 OLED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、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。

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。

说明:Ssd1306Console类库头文件和相关类库函数如下,供参考。

头文件:ssd1306.h ssd1306_console.h

类库对象:Ssd1306Console

部分成员函数:

ssd1306_128x64_i2c_init(); //初始化SSD1306显示屏

ssd1306_clearScreen(); //清除屏幕

ssd1306_setFixedFont(ssd1306xled_font6x8); //设置显

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