青少年机器人技术等级考试 实操题（五级）及评分标准（2021-9月）

主题：串口交互心形图案显示

器件：ESP32主控、8x8LED点阵、74HC595串口寄存器芯片（或模块）及相关器件。

要求：

使用74HC595串口寄存器芯片控制8x8LED点阵循环显示大小心形图案，通过串口输入报文来设置大小心形图案各自的显示时长。

报文的格式示例为：B100S300

其中：B100表示显示大的心形图案时长100毫秒；S300表示显示小的心形图案时长300毫秒。显示时间范围在100~999毫秒之间。

具体要求如下：

1、程序启动后，8x8LED点阵最外侧四边的LED灯点亮，中间区域LED灯熄灭。

2、在串口监视器窗口输入框输入上述格式的报文后，在串口监视器窗口输出解析后相应的报文内容。以报文B100S300为例，串口监视器窗口输出的内容为B-100:S-300。

3、8x8LED根据报文的内容连续切换显示大小两个心形图案。以报文B100S300为例，先显示大的心形图案，时长100毫秒，然后显示小的心形图案，时长300毫秒，依次反复，直至输入新的报文数据。

4、程序采用C代码编写，不得使用外部库调用。

5、未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。

6、编写程序文件命名规则为：DJKS5_身份证号，考试完毕拷贝上交备案。

7、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：

1、数组heartB[]和heartS[]分别为大小心形的点阵数据。编程时可参考使用。

byte heartB[] = {0x99, 0x00, 0x00, 0x00, 0x81, 0xC3, 0xE7, 0xFF};

byte heartS[] = {0xFF, 0xDB, 0x81, 0x81, 0xC3, 0xE7, 0xFF, 0xFF};

2、String类库的成员函数及其功能描述如下：

indexOf(val);          // 自左向右查找字符val在字符串对象实例中的位置。

substring(from,to)     // 从字符串对象实例中截取指定位置的字符串。

toInt();               // 将字符串转换为整数。

3、Serial类库的成员函数及其功能描述如下：

avaiable();            // 返回UART接收缓冲区中的字节数。

read();                // 从UART接收缓冲区读取数据。

readString();          // 从UART接收缓冲区中读取字符串。

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。

电路搭设评分 -- 总分20分

本题可采用单块74HC595移位寄存器芯片、两块74HC595移位寄存器芯片或74HC595移位寄存器芯片模块进行电路搭设。如没有采用7474HC595移位寄存器芯片，电路搭设为0分。

原器件：

(1) 74HC595移位寄存器模块（或元器件）  5分

(2) 8x8LED点阵                     5分

电路搭设：

(3) 8x8LED点阵与74HC595连接       5分

(4) 74HC595与主控板连接                5分

功能呈现评分 -- 总分80分

(1) 程序启动后，8x8LED点阵最外侧四边的LED灯点亮，中间区域LED灯熄灭，得10分；

(2) 实现在8x8LED显示大的心形图案，得10分；

(3) 实现在8x8LED显示小的心形图案，得10分；

(4) 通知学生输入“B200S600”报文信息后，8x8LED正确交替显示大小心形图案，得15分；

(5) 通知学生输入“B600S200”报文信息后，8x8LED正确交替显示大小心形图案，得15分；

(6) 实现当在串口监视器窗口输入框输入相应报文后，串口监视器窗口正确显示解析后的报文信息，得20分。