-10-一、工作任務(wù)及要求請(qǐng)?jiān)?小時(shí)（240分鐘）內(nèi)，使用亞龍YL-236型單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)考核裝置制作完成抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)，具體要求如下：1．請(qǐng)仔細(xì)閱讀并理解抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)的控制要求和有關(guān)說(shuō)明，根據(jù)理解，選擇所需要的控制模塊和元器件。2．在賽場(chǎng)提供的圖紙上，根據(jù)控制要求正確畫出抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)的模塊接線圖，并在標(biāo)題欄的“設(shè)計(jì)”欄填寫你的競(jìng)賽工位號(hào)。3．根據(jù)畫出的模塊接線圖，正確連接抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)的電路。4．請(qǐng)編寫抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)的單片機(jī)控制程序，存放在“D”盤中以場(chǎng)次、工位號(hào)命名的文件夾內(nèi)，如第二場(chǎng)01工位號(hào)，可以按照所示這種格式命名，D:\2-01。5．請(qǐng)調(diào)試編寫的程序，檢測(cè)和調(diào)整有關(guān)元器件設(shè)置，完成抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)的整體調(diào)試，使該抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的控制要求，并將相關(guān)程序“燒入”單片機(jī)中。

二、機(jī)械手系統(tǒng)描述及有關(guān)說(shuō)明圖2-1YL-G001裝置結(jié)構(gòu)示意圖接料斗圖2-1所示是YL-G001裝置結(jié)構(gòu)示意圖，主要包含機(jī)架、搬運(yùn)機(jī)構(gòu)及接供料機(jī)構(gòu)。接料斗其中：1．機(jī)架主要功能是支撐起整個(gè)系統(tǒng)。2．搬運(yùn)機(jī)構(gòu)主要功能是在系統(tǒng)程序控制下通過(guò)相關(guān)元器件有效配合完成手爪對(duì)物料的抓取、搬運(yùn)及放料等動(dòng)作。3．接供料機(jī)構(gòu)主要功能是使物料能順利導(dǎo)落，并能感測(cè)有無(wú)物料。4．搬運(yùn)機(jī)構(gòu)主要由行程開(kāi)關(guān)，滾珠絲桿，氣動(dòng)手爪，光纖傳感器，導(dǎo)氣缸，直流電動(dòng)機(jī)，繼電器，單線圈電磁閥，雙線圈電磁閥構(gòu)成。5．行程開(kāi)關(guān)共有五個(gè)，從左到右分別為：左限位行程開(kāi)關(guān)、三工位限位開(kāi)關(guān)、二工位限位開(kāi)關(guān)、一工位限位開(kāi)關(guān)、右限位行程開(kāi)關(guān)。左、右限位行程開(kāi)關(guān)用來(lái)限制手爪的行程范圍，一、二、三工位限位開(kāi)關(guān)用來(lái)定位手爪位置，一、二工位限位開(kāi)關(guān)分別與供料斗下方的兩個(gè)物料檢測(cè)光電傳感器在垂直方向上對(duì)應(yīng)，三工位限位開(kāi)關(guān)與接料斗右端在垂直方向上對(duì)應(yīng)，根據(jù)控制要求，這些行程開(kāi)關(guān)位置可能需要調(diào)整。6．滾珠絲桿在直流電機(jī)的帶動(dòng)下帶動(dòng)手爪的水平運(yùn)動(dòng)。7．雙線圈電磁閥控制氣動(dòng)手爪夾緊與放松。8．光纖傳感器感測(cè)手爪上是否有物體。9．單線圈電磁閥控制手爪的上升與下降。10．直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)、電磁閥的導(dǎo)通與斷開(kāi)由五個(gè)繼電器來(lái)控制。該裝置由X軸和Y軸以及兩個(gè)取料口一個(gè)放料口組成，其中X軸是由一臺(tái)直流24V減速電機(jī)、絲桿以及5個(gè)行程開(kāi)關(guān)（最兩邊的是越程保護(hù)，中間三個(gè)分別作為3個(gè)工位限位開(kāi)關(guān)并引出到接線端子）組成；Y軸則由電磁換向閥來(lái)驅(qū)動(dòng)氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)Y軸的上下動(dòng)作，并且氣缸上都有上下到位的磁性傳感器（傳感器引出到接線端子），氣缸上裝有一只Y型氣缸來(lái)驅(qū)動(dòng)手爪來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的抓取和放開(kāi)并且手爪上面裝有一個(gè)磁性開(kāi)關(guān)來(lái)判斷手爪是否夾緊，手爪上還裝有一個(gè)光纖傳感器（靈敏度可通過(guò)光纖放大器來(lái)調(diào)節(jié)）用來(lái)判斷手爪上是否有物料；兩個(gè)取料口下方各配一只光電傳感器（均可通過(guò)傳感器自身的旋鈕來(lái)調(diào)節(jié)靈敏度），用來(lái)判斷工位上是否有物料；另外該裝置需要提供氣壓來(lái)驅(qū)動(dòng)氣缸。該裝置一共有9個(gè)傳感器信號(hào)，5個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)信號(hào)，均為24V電平，所以在使用時(shí)單片機(jī)要采集該裝置的傳感器信號(hào)就需要用“MCU10傳感器配接模塊”將24V電平轉(zhuǎn)換成5V電平，5個(gè)電磁閥則由“MCU05繼電器模塊”來(lái)中繼，用5V電平來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁閥的驅(qū)動(dòng)；具體的接法請(qǐng)看接線圖。該裝置的1號(hào)端子和2號(hào)端子是供電端子，需接入直流24V電源，請(qǐng)注意紅色端子為正極，黑色端子為負(fù)極，請(qǐng)勿接反！3號(hào)端子為空；4號(hào)至12號(hào)端子為9個(gè)傳感器信號(hào)端子，13至17號(hào)端子為5個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)端子。三、抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)相關(guān)說(shuō)明（一）組成與功能描述某電玩生產(chǎn)廠商欲生產(chǎn)一款抓娃娃機(jī)，玩家投入硬幣后通過(guò)操作面板控制抓取機(jī)構(gòu)抓取目標(biāo)。抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)由操作面板、顯示系統(tǒng)、娃娃儲(chǔ)備箱、抓取機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)、投幣系統(tǒng)等六部分組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-1所示。圖3-1抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)示意圖（二）組成模塊及相關(guān)說(shuō)明1、操作面板指令模塊中的獨(dú)立式按鍵SB1、SB7兩個(gè)按鍵分別為“下降”鍵、“確認(rèn)”鍵。2、顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng)由液晶顯示器、數(shù)碼管顯示器組成。（1）用顯示模塊中的128×64液晶屏作為該系統(tǒng)的液晶顯示器，用于提醒玩家進(jìn)行相關(guān)操作。（2）用顯示模塊中的8位數(shù)碼管作為該系統(tǒng)的數(shù)字顯示器，用于實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前幣數(shù)。3、娃娃儲(chǔ)備箱用于儲(chǔ)備娃娃（用白、黃兩種顏色的球代表娃娃），該儲(chǔ)備箱底部帶識(shí)別功能，能檢測(cè)出箱內(nèi)是否有娃娃，在系統(tǒng)中，機(jī)械手工位一和工位二表示娃娃儲(chǔ)備箱。4、抓取機(jī)構(gòu)抓取機(jī)構(gòu)由YL-G001型智能物料搬運(yùn)裝置來(lái)模擬，示意圖如圖3-2所示。圖3-2抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)示意圖5、投幣系統(tǒng)由按鍵來(lái)模擬，獨(dú)立按鍵SB3按鍵每按下一次代表投幣一枚。6、輸出機(jī)構(gòu)用于模擬當(dāng)玩家抓中娃娃后，從娃娃機(jī)箱內(nèi)出口處將娃娃傳送至箱外。

四、抓娃娃機(jī)模擬系統(tǒng)制作要求（一）根據(jù)要求，繪制出系統(tǒng)模塊級(jí)電路圖。（二）按照所繪制的系統(tǒng)電路，在YL-236設(shè)備上完成系統(tǒng)的電路正確連接。（三）系統(tǒng)初始化合上空氣開(kāi)關(guān)，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)后系統(tǒng)上電，進(jìn)入系統(tǒng)初始化，初始化具體要求如下：1、128×64液晶顯示器顯示界面如圖4-1所示，直至機(jī)械手初始化完成。（注：本系統(tǒng)中液晶顯示的所有文字、符號(hào)的字體、大小、位置均不作要求，顯示正確內(nèi)容即可。）圖4-1初始化液晶顯示界面2、數(shù)碼管顯示器各位顯示的內(nèi)容如圖4-2所示。（注：本任務(wù)書(shū)中數(shù)碼管示意圖灰色段表示該段不亮，黑色段表示該段亮）以下圖案整體亮0.5秒滅0.5秒然后一直點(diǎn)亮如圖所示，直至機(jī)械手初始化完成。圖4-2數(shù)碼管顯示器初始化各位顯示的內(nèi)容3、機(jī)械手初始化操作：機(jī)械手復(fù)位至工位三正上方，手抓上升并處于張開(kāi)狀態(tài)。（四）投幣系統(tǒng)初始化結(jié)束以后，數(shù)碼管顯示內(nèi)容如圖4-3所示。圖4-3數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示投幣數(shù)量若娃娃箱內(nèi)檢測(cè)到無(wú)娃娃時(shí)顯示內(nèi)容如圖4-4所示（系統(tǒng)暫停服務(wù)!）且不能進(jìn)行后續(xù)任何操作直到箱內(nèi)自動(dòng)檢測(cè)到有娃娃。圖4-4液晶顯示暫停服務(wù)有娃娃時(shí)液晶界面顯示內(nèi)容如圖4-5所示（請(qǐng)投幣吧！按確認(rèn)鍵完成）。圖4-5液晶顯示投幣提示界面 右側(cè)兩位數(shù)實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前幣數(shù)（每按下一次SB3按鍵，該數(shù)加1）。 若當(dāng)前幣數(shù)大于0，則按下“確認(rèn)”鍵投幣完成，否則繼續(xù)等待按下SB3按鍵投幣，幣值表示可以抓取幾次。（五）抓取1、準(zhǔn)備抓取投幣完成后，機(jī)械手臂在工位一、二上來(lái)回循環(huán)移動(dòng)。且液晶顯示器顯示抓取提示界面，如圖4-6所示。圖4-6液晶顯示器顯示提示界面2、抓取按下獨(dú)立式鍵盤中的“下降”鍵，當(dāng)前幣數(shù)自減1且抓取機(jī)構(gòu)開(kāi)始下降（下降過(guò)程過(guò)仍需保持手臂在工位一、二之間來(lái)回循環(huán)移動(dòng)），下降至最底端時(shí)手抓自動(dòng)閉合后上升至頂端。（六）核算若手抓內(nèi)無(wú)娃娃且當(dāng)前幣數(shù)為零，則液晶屏顯示如圖4-7所示且3S后抓取機(jī)構(gòu)復(fù)位至工位三上方，處于張開(kāi)狀態(tài)并轉(zhuǎn)至投幣環(huán)節(jié)。若手抓內(nèi)無(wú)娃娃且當(dāng)前幣數(shù)大于