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2013海淀区中小学单片机知识竞赛规则

2013-09-16 14:45:18
[来源]:互联网  [作者]:佚名

2013海淀区第九届中小学智能控制(单片机)知识竞赛规则(试行)

一、作品竞赛规则

参赛作品可在教师辅导下,由学生独立完成。

1、作品所用单片机芯片型号不限。

2、参赛选手应在竞赛当天携带作品实物到宣武区青少年科技馆完成现场演示,作品要有“科学性、创新性、实用性、知识性、稳定性”。学生现场演示并讲解个人作品,回答评委提问。

3、作品由学生本人独立设计、实现,每作品最多报两人,不得跨区跨组别组队申报。须在2013年10月8日前提交作品登记表、至少3张格式为JPG的实物照片和程序清单,作品登记表和程序清单限用不高于版本为2003的WORD软件撰写,2013年10月27日按秩序册时间将作品实物带到比赛现场,并提交上述三份资料。

表1:作品评价表:

QQ图片20130916151218.jpg

4、评奖:根据学生得分评出小学、初中、高中一、二、三等奖。

二、现场编程竞赛

编程比赛设备DP-801由学生自备,分小学(限四、五、六年级参加)、初中、高中三组,根据题目要求对数码管和三色管两块实验板进行编程。规则如下:

1、竞赛器材: DP801型单片机主板、与DP801配套的小喇叭、三色灯和数码管,面包板插针线、2P杜邦线,特别注意不能使用26P宽数据线。

竞赛计时前,各实验板内部不能包括任何导线连接,实验板与DP801主板间不能包括任意导线连接,可以提前为DP801主板连接电源供电。

2、编程项目要求学生掌握17条指令,编程每场比赛总用时为16分钟,包含完成两道题目的有效时间14分钟和中间换板、裁判检查时间2分钟。每道题单独计时,包含插线、读题和完成实验时间,两道题目总用时为14分钟。

3、每考场由裁判随机抽取题目,学生准备时间为1分钟,完成检查设备、清空程序,做两道题目之前都要清成“15”,然后示意裁判准备好了,裁判开始计时。学生要先完成数码管题目,再做三色灯题目,每完成1道题目后,要举手通知裁判,裁判迅速记录该道题目所用时间,并检查结果是否正确,若正确,则记录相应比赛时间,若不正确,不能修改,该道题目比赛结果记录“未完成”,学生继续完成下一道题目,裁判重新开始计时。比赛总时间16分钟到,学生马上停止编程,在成绩单上签名后带设备迅速离开赛场。

4、学生不可以带除笔和比赛设备以外的任何物品进入比赛场地,草稿纸由裁判统一发放,比赛结束草稿纸和比赛题目不能带出赛场,由裁判统一收回,违者取消比赛成绩。

5、评奖:按小学、初中、高中三个组别评出男子、女子一、二、三等奖。

三、太空运矿赛

太空运矿赛项目限四、五、六年级的小学生参加,分A组、B组,选手自备参赛用智能车。

  A组:使用指定单片机机型为DP801或DP811,不得使用其它型号器材参赛。比赛器材赛前需接受检验,发现型号错误或控制器软硬件改造,取消参赛资格。

B组:使用乐高机器人(控制器为RCX或NXT)参赛,不能使用ev3、matrix、TETRIX。提供参赛用计算机及编程软件。竞赛器材赛前需接受检验,发现型号错误或控制器软硬件改造,取消参赛资格。

  太空运矿赛用智能车可使用触动传感器、红外光电传感器、电机测速传感器,不得使用其它类型的传感器。

   太空运矿赛用智能车可使用直流电机,不得使用其它种类的电机,如步进电机等。

  太空运矿赛用智能车的供电为直流电源,电压不得高于9v。

  太空运矿赛用智能车的控制器为上述指定型号之一,不得自行改过软硬件的控制器。

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1、竞赛场地:竞赛场地为120cm*120cm白色塑料场地,场地内印有三条普通黑色线作为导航线,选手可以根据需要使用导航设施。长导航线长40cm±0.5cm,宽2cm±0.5cm。两条短导航线均为长30cm±0.5cm,宽2cm±0.5cm。场地内设有两个挡板长均为30cm±0.5cm,宽度均为2cm±0.5cm,挡板高度均为5cm±0.5cm。场地中设有两个矿石,图中虚线圈的位置即为矿石所在位置,学生练习时矿石可以用普通纸杯代替,纸杯的直径为7cm±0.3cm。图中1、2号区域中的黄色和红色为矿石的运送点。每个运送点为三个同心的圆,由外向内直径分别为9cm±0.3cm、7cm±0.3cm、5cm±0.3cm,颜色由浅入深。

2、比赛器材:竞赛器材自备,每人一车,每车限一人使用。车长、宽、高小于24cm(含伸展)。

3、运送任务要求:

(1)每名参赛选手有10分钟竞赛时间(包括调试、编写和执行程序时间),可在此时间内任意修改程序。每位选手有三回合比赛机会(没有试练)。智能车必须由起点框内出发,通过边界门,而后开始运送矿石,运送顺序不限,矿石运送位置在赛前进入赛场时抽签决定,智能车的全部车体未经边界门,后续得分无效。

(2)智能车需触碰矿石,并运送矿石进入相应颜色的运送点(矿石与运送点有任意交点)。

(3)智能车运行一次程序只能触碰并运送1个矿石,触碰1个以上的矿石记为无效矿石。

(4)当场地内出现无效矿石情况,工作人员会将无效矿石取走,无效矿石不记入竞赛总分。

(5)竞赛结束时记录选手附加分和运矿得分,运矿得分依据比赛完成后场地内的矿石位置计算(详见6.记分办法)。

(6)场地内的任何设施非人为因素发生变化,需由工作人员进行复原。

4、犯规处理:当参赛选手启动智能车后,则不允许选手再次接触智能车。若发生犯规(如智能车碰到任意档板、智能车脱离竞赛场地且任意部位接触地面、人工干预智能车、超时启动智能车、同一回合运送超过1个矿石等情况),此回合结束,若犯规后继续运送矿石,该矿石记为无效矿石,工作人员将无效矿石取走,无效矿石不记入总分。

5、编程要求:要求现场编程,竞赛开始前需将程序清空。B组选手所使用的编程软件为ROBOLAB2.5.4或LEGO MINDSTORMS Edu NXT2.0中文版(无任何插件、扩展补丁,不支持labview界面编程)。

6、记分办法:选手举手示意比赛结束,记录竞赛总用时(精确到0.01秒)为竞赛附加分,而后依据场地内的矿石位置记录运送得分,若矿石经智能车触碰离开原位置记录17分;若矿石经智能车触碰与9CM运送点有任意交点,则记录18分;若矿石与7cm运送点有任意交点,则记录19分;若矿石与5cm运送点有任意交点,则记录20分,若矿石完全遮挡5cm运送点(从矿石外无法看到5cm运送点的任意区域),则记录21分。各种情况只记最高得分。无效矿石不记入运送得分。竞赛总分为运送得分之和(最高得分42分)。若竞赛超过10分钟,选手未完成比赛,则只记录规定时间(10分钟)内所得分数,附加分记为10分钟。

7、排名办法:竞赛总分高者排名在前,出现总分相同情况,则依据附加分排名,附加分为选手完成竞赛的总用时,附加分计时以学生举手示意为准(精确到0.01秒),附加分低(比赛用时短)的选手排名在前。

8、太空运矿赛B组编程软件版本说明

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9、其它注意事项:

禁止以任何形式触碰、污损、破坏比赛场地,否则取消竞赛资格。

竞赛开始前B组选手需自行检查竞赛用计算机,确认无误签字后方可开始竞赛,检查计算机所用时间不得超过2分钟,检查计算机不计入竞赛总时间。

竞赛过程中会出现一定声音和走动,选手要做好心理准备,选手所用器材在训练过程中应能适应各种环境光线和场地凹凸变化。不得因此质疑竞赛环境。

   

四、智能车接力赛(团体赛,每队两人)

智能车接力赛小学、初中和高中学生参加,分A组、B组。

A组:使用指定单片机机型为DP801或DP811,不得使用其它型号器材参赛。比赛器材赛前需接受检验,发现型号错误或控制器软硬件改造,取消参赛资格。

B组:使用乐高机器人(控制器为RCX或NXT)参赛,不能使用ev3、matrix、TETRIX。提供参赛用计算机及编程软件。竞赛器材赛前需接受检验,发现型号错误或控制器软硬件改造,取消参赛资格。

  智能车接力赛用智能车可根据需要安装触动传感器、红外光电传感器、电机测速传感器,不得使用其它类型的传感器。

   智能车接力赛用智能车可使用直流电机,不得使用其它种类的电机,如同步电机、异步电机等。

智能车接力赛用智能车的供电为直流电源,电压不得高于9v。

智能车接力赛用智能车的控制器为上述指定型号之一,不得使用自行改过软硬件的控制器。

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1、竞赛场地:场地示意图中椭圆形黑线为跑道,跑道线宽9cm±0.5cm,直线部分长度144cm±0.5cm,两侧半圆外直径60cm±0.5cm。中间的黑色圆圈为停车区,停车区外直径20cm±0.3cm,线宽2cm±0.3cm。跑道下边8cm处的黑线为停车标,长10cm,线宽2cm。场地详细数据信息见附件六:智能车接力场地印刷图。

2、比赛器材:每队由两名选手组成,不得一人参加,每车限一人使用。参赛用智能车长、宽、高不得大于27cm(含伸展长度)。赛前需通过器材检验,未通过检验不得参加竞赛。器材详细说明见附件四:竞赛用器材说明。附件八:DP801、DP811软硬件架构说明。

3、放车位置要求:有两种放车位置,见下图,图中标有1、2、3、4数字下方为放车区。其中方案1要求,1号车放置于3号区域,行进方向为顺时针,2号车放置于1号区域,左侧为接棒线,中间为中心线,右侧为禁区线。2号车放置在禁区线和中心线之间的区域,2号车车头可超过禁区线,但任何部位不得超过中心线。方案2要求,1号车放置于2号区域,行进方向为逆时针,2号车放置于4号区域,左侧为禁区线,中间为中心线,右侧为接棒线。2号车放置在禁区线和中心线之间的区域,2号车车头可超过禁区线,但任何部位不得超过中心线。选手现场从数字1、2中抽取1个数字,确定放车方案号,从而明确放车位置和行车方向,两种放车方案见下图。

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4、接力任务要求:1号车沿轨道行进,1号车车头进入接棒线后2号车方可移动,2号车沿轨道行进,2号车车体的任意部位需首先经过停车标后方可开始完成停车动作(经过停车标前车体任意部分不得进入停车区),而后2号车停入停车区(2号车静止且与圆形停车区有任意交点)则记为停车成功。未经过停车标完成停车任务,此回合成绩无效。若2号车停入停车区5秒内继续行进,驶出停车区,则记为“停车无效”。

5、编程要求:要求现场编程,竞赛开始前需将程序清空,竞赛过程中可反复修改测试。A组只能使用DP801、DP811单片机的机器指令编写程序;B组只能使用汇编语言或C语言编写程序,不能使用图形软件,软件为BRICXCC3.3.8.8。

6、记分办法:每队选手竞赛时间15分钟,在正确完成停车动作的基础上,记录两辆智能车完成接力任务时间作为选手的竞赛得分,在规定时间内可记录两次有效成绩(精确到0.01秒),记录成绩前需得到裁判确认,比赛超时或启动前未得到裁判确认,则比赛成绩无效。

7、排名办法:将选手的两次有效成绩以百分秒为单位转化为竞赛得分,取得分少的一次为最佳得分,最佳得分低者排名在前。最佳得分相同,依据另一次得分排名,得分低者排名在前,若两次得分相同,在竞赛一周后安排同分选手复赛,未参加复赛视为比赛弃权。

8、犯规处理:出现犯规情况比赛成绩无效,犯规包括车体超长、放车位置错误、人工干预智能车、1号车车头未过接棒线2号车开始启动、1号车全部“行进轮胎”在椭圆形轨道同一侧,2号车停车动作前全部“行进轮胎”在椭圆形轨道同一侧(“行进轮胎”为车体移动过程中不可缺少的轮式部件,装饰用或可以减免的轮胎不计为“行进轮胎”)、2号车未经停车标完成停车、2号车未停入停车区、比赛超时、未得裁判确认启动智能车等情况。

9、智能车接力赛B组编程软件版本说明

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BricxCC下载地址:

http://sourceforge.net/projects/bricxcc/files/bricxcc/bricxcc%203.3.8.8/bricxcc_setup_3388.exe/download

10、其它注意事项

禁止以任何形式触碰、污损、破坏比赛场地,否则取消竞赛资格。

竞赛开始前B组选手需自行检查竞赛用计算机,确认无误签字后方可开始竞赛,检查计算机所用时间不得超过2分钟,检查计算机不计入竞赛总时间。

竞赛过程中会出现一定声音和走动,选手要做好心理准备,选手所用器材在训练过程中应能适应各种环境光线和场地凹凸变化。不得因此质疑竞赛环境。

五、智能控制设计与制作

智能控制设计与制作竞赛分小学组(限四、五、六年级)、初中组和高中组。参赛学生根据题目要求独立完成电路设计并编写相应程序。

1、小学组编程平台为DP801,中学组编程平台为DP811。外围模块包括:与DP801配套使用的三色灯、数码管,DP883实验盒中的彩灯实验板、数码管、综合开关实验板、温度传感器、声音传感器、光电传感器、马达驱动板(含马达)、电源扩展板、双插头的导线20根、针式导线20根,5V直流稳压电源等。

(注:不得使用原DP801配置的宽数据线,只能使用双插头导线或针式导线。)

2、每名选手准备一套竞赛器材,赛前需检查好自备器材及工具,竞赛计时开始前设备需保持初始状态,DP801、DP811主板及外围实验板上不得连接任何导线,Diyuino面包板上不得插接电子元件及导线。进入赛场后未经许可不得出入,否则取消比赛资格。

3、每名选手在10分钟(含读题、电路设计和编程时间)内完成一项设计任务,超时或设计错误为任务失败,不计成绩。

4、选手清空程序后示意裁判开始比赛,DP801单片机内存清为15,DP811单片机内存清为FF,Diyuino单片机下载指定程序清空内存,裁判发放学生抽取的题目后开始计时,学生完成后,举手通知裁判,裁判记录所用时间并检查结果是否正确,如正确,则记录相应比赛时间;若不正确,不能修改,比赛结果记录“未完成”。

5、比赛时间到,学生马上停止,清空内存,在成绩单上签名后迅速离开赛场。

6、学生只能带竞赛器材和笔进入赛场,草稿纸由裁判统一发放,任意与竞赛相关的书面材料不得带入或带出赛场,赛场设施禁止修改,违者取消比赛资格。

7、竞赛中会有一定声音,选手要做好心理准备,不得因此质疑竞赛环境。

六、单片机智能识别

单片机智能识别竞赛分小学组(限四、五、六年级)、初中组和高中组。

1、要求学生现场编程,使用指定单片机机型为DP801或DP811,不得使用其它型号器材参赛。赛前选手需将自备器材上的AT89C2051单片机自行替换为统一提供的有防伪标记的兼容单片机,选手不得使用未更换指定单片机的器材参与竞赛。比赛器材赛前需接受检验,发现型号错误或控制器软硬件改造,取消参赛资格。

2、参赛队员每人一车,每车限一人使用,比赛期间不得拿出场地。首次现场编程要先清内存,请裁判员验收。

3、智能识别竞赛场地为椭圆形轨迹,在直道的两侧各放置2个棱长为15cm的立方体(有一红、一蓝、两黑),立方体距离轨迹8厘米,智能车从中识别出红、蓝两种颜色的立方体,识别对了加分,识别错了扣分,赛道中心有一内直径为20cm的圆形区域作为停车位,圆的边为2cm宽的轨迹,在圆的四个方向有4条宽2cm的轨迹与赛道相连,场地如下图所示。

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4、智能车的起点处在弯道区(直道与弯道衔接处),由裁判现场指定,立方体置于轨迹内侧还是外侧由裁判现场指定。队员在起点释放机器人,机器人沿黑色轨迹走,在行走的过程中,如果看到红色的立方体,则停止2秒钟,同时让单片机上的任意一个红色发光二极管至少闪动4次,完成此动作加20分,然后关灯继续前进;如看到蓝色,则停止2秒钟,同时让单片机上的任意一个绿色发光二极管至少闪动4次,完成此动作加30分,然后关灯继续前进,沿赛道走完一周后在停车位停车(从垂直方向看车体与圆形区域有任意交点, 且车体没有动的迹象就算停车成功),完成停车动作加50分,此为一回合结束,完成一回合时间不能超过2分钟。如在前进过程中看到黑色的立方体停止前进,则减10分。当机器人识别到加分的立方体,在距离立方体10cm的范围内停止成绩有效。如机器人在同一个回合内多次识别到同一个立方体,则只进行一次加(减)分,如红色传感器识别到蓝色或蓝色传感器识别到红色则扣10分。

5、一回合成绩由两部分组成:任务分(110分)+时间分(2×60-所用时间秒数),分数越高成绩越好。如超时或犯规(犯规则指车体脱离赛道)则停止此回合比赛,只记录分步成绩,没有时间分。任务分包括机器人沿轨迹走一圈得10分,识别到红色做对动作得20分,识别到蓝色做对要求动作得30分,回到停车位停置得50分。

6、机器人启动后,人工干预或机器人脱离轨迹(负责行进的轮胎与行进轮胎围绕的区域都偏离赛道)属于犯规不计本回合成绩。赛车出现故障,裁判可提前终止比赛。

7、每人限时15分钟,在这15分钟内:可对机器人的硬件进行调整和编写程序,准备好后示意裁判开始记成绩,从起点出发沿轨迹一周再回到停车位为一回合,给3次机会,时间到自动停止。比赛期间所用的草稿纸由裁判统一发,比赛结束草稿纸由裁判统一收回,不得带离比赛现场。

8、为避免事先准备比赛程序,立方体放置的位置、次序和智能车的起点在每场比赛中由裁判决定,智能车行进的轨迹以当天比赛现场的轨迹为准。

9、评奖:每回合比赛结束,记录当回合成绩;每场比赛结束,取3个回合中最好的成绩作为队员的个人成绩。成绩相同时,以三轮总成绩好者排名在前。根据学生得分多少评出:男子、女子一等奖、二等奖、三等奖。

附件1:2013年海淀区单片机比赛报名表

附件2:作品登记表

附件3:海淀区第九届中行小学生单片机竞赛规则

附件4:海淀区单片机竞赛异议申诉办法

附件5:2013海淀区第九届单片机竞赛报名信息更正申请表

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