第九届全国大学生信息技术应用水平大赛STC单片机应用大赛说明

第九届全国信息技术应用水平大赛比赛说明

（比赛科目：“STC”杯单片机系统设计）

一、指导原则

本项比赛目的在于进一步推动高校工程教育发展，促进各校应用型技术人才培养，提高学生系统性电子设计、制作、调试等的综合能力，培养学生实践创新意识、团队协作精神、自主学习能力、解决实际工程问题的能力等综合工程实践素养，从而方便用人单位发现和选聘优秀信息技术人才。

二、参赛说明

●比赛仅限全国全日制在校大学生参赛（包括高职高专、本科、研究生）；

●比赛为团体赛，参赛者以团队形式参赛，参赛人数每个团队最多不超过3名队员和2位指导教师，所有人员一经报名，不得更改；

●本项比赛分为A、B两个小组。限定每名队员只能参加一个团队，每个团队只能申报一件作品，参加一组的比赛。

A、B两个小组分别为：

A、飞行器小组——－本小组作品要求选手使用指定芯片，自主设计、制作控制电路板，以控制大赛指定的一个飞行器完成起飞、悬停、降落及其他指定任务。

B、创意创新小组——－本小组作品要求选手自主发挥完成任一作品的设计与制作，突出创新性、应用性。

三、比赛形式与流程

●比赛分为初赛、决赛两个阶段

●初赛由综合知识考试与主题作品评审两部分内容组成，综合知识与作品评审分值比例为3:7。

●初赛评审中，按综合知识与作品评审两项成绩汇总评出全国三等奖和入围全国总决赛名单。

●全国总决赛集中进行，A组通过现场实操和场地赛，B组通过现场演示答辩和现场实操两个环节评出全国特、一、二等奖各奖项。两组各环节评分标准详见后评审说明。

●详细比赛流程如下图：

●赛程安排：

学校报名：2014年5月1日——－2014年7月18日

学生报名：2014年6月1日——－2014年9月30日

综合知识考试：2014年9月27日9:00-9:45

初赛作品提交：2014年10月10日前

初赛评审与决赛入围名单发布：2014年11月15日前

全国总决赛：2014年12月6－7日

颁奖典礼：2014年12月8日

四、比赛平台

比赛要求各个小组的参赛作品核心处理与控制功能必须使用STC公司的IAP15F2K61S2单片机实现(IAP15F2K61S2单片机是一款不需外部晶振，不需外部复位的单片机，一个芯片就是一个仿真器，参考价(6元)。其中：初赛在综合知识考试中加入该芯片的相关知识点；参赛作品以该芯片为核心处理器进行扩展性开发，完成完整设计和制作；决赛实操考试在以该芯片为核心处理器的指定开发板与外围套件上进行。

飞行器小组中飞行器机械构件（详见附件二）必须使用大赛指定飞行器进行，控制板由选手自行开发，但必须使用STC公司的IAP15F2K61S2单片机为核心控制器。

创意创新组作品中非处理器部分组件由选手自行选型确定。

五、评审说明

●初赛综合知识考试说明

（1）考试形式与考试组织

选手报名后登录大赛指定考试平台，完成平台注册并在指定时间参加大赛统一组织的在线考试（考试地点由各参赛学校安排），选手考试得分达到70分以上者视为综合知识考试合格，并按合格队员人数所占团队总人数的比例记入初赛总成绩，最高分为30分。

（例：团队有3名成员，全部合格则记30分，2名选手合格则记20分。）。

（2）题型题量

综合知识考试全部为客观题，包括单选题、多选题、是非题三种题型，题量总计100题，考试时间为45分钟。

（3）考试大纲

初赛综合知识考试以单片机技术为主，以接口电路设计、外设单元电路设计、行业产业知识等为辅，详细考试大纲与分值比例如下：

基础部分（60%）

· 主要元件、信号及基本电路的应知应会（15%）；

· 模拟电路、数字电路的基本知识、基本电路、主要应用（20%）；

· 高频电路的基本知识、基本电路和主要应用（5%）；

· C语言的基本知识及应用（10%）；

· 主要测量仪器的基本知识与正确使用（5%）；

· 印制电路板设计及电路安装调试知识（5%）。

单片机部分（40%）

· 单片机原理与应用（10%）；

· 单片机外围电路设计与接口的使用（15%）；

· 基于单片机平台的综合系统分析、设计与应用（15%）。

飞行器部分（20分，该部分作为参加飞行器小组选手的附加题，B小组免答）

●初赛提交作品说明

初赛评审根据各参赛队提交的申报材料进行，申报材料包括“演示解说视频”及“作品申报表”两项内容。

（1）提交形式：参赛材料须以电子邮件形式发至大赛指定邮箱，邮件标题命名规则为“参赛队伍编号＋作品名称”。

（2）作品视频要求：视频长度不超过5分钟，大小不超过200M，要求图像清晰，解说精炼、清楚。视频内容包括：

◆标题页，标题页内容包括“STC杯单片机系统设计大赛”字样、作品名称、队伍编号、指导教师和选手姓名；

◆作品完整演示过程；

◆作品功能、使用方法说明；

◆作品技术特点解说，包括组成结构、设计原理等；

◆作品特色说明，特别注意其先进性、实用性、创新性特点介绍。

（3）申报表要求：申报表为盖章扫描件，并需严格按照表中规定格式及字数申报，不符要求者将一律不予进入初审。

●决赛实操考试说明

决赛实操考试为封闭式命题考试，基于以STC公司的IAP15F2K61S2型号单片机为核心的开发板配以外设套件进行，要求使用套件完成下述工作的一个部分或几个部分，包括：

◆某一单元电路的设计、安装与调试；

◆整机（系统）指标的调试、使其达到设定值（如温度、压力等）；

◆修改软件程序中的某些内容，使系统某些技术指标改变；

◆对某些设定故障的分析、处理与排除；

◆根据电路板画出电路图或电路组成框图；

◆上位机（PC机）对系统的控制及数据通信。

注：（1）实操考试要求各参赛队伍选派代表参加；

（2）A组实操成绩合格者，其场地赛成绩视为有效，否则其所获奖项降一级处理；

（3）B组实操考试成绩占总成绩的30%，但实操成绩为0分者取消决赛中包括演示答辩环节的所有成绩。

●决赛演示答辩说明

决赛演示答辩必须在规定时间内完成，内容基于选手所提交的作品进行，现场演示部分由选手负责，同期介绍项目特色，对其先进性、实用性、创新性、组成结构、设计原理、功能、使用说明等进行描述，期间回答专家针对性提问。

六、奖项设置

比赛根据作品完成情况及选手综合知识、实操成绩综合评出全国特等奖一名，一、二、三等奖若干名；并根据各校报名和获奖情况，面向各组织单位颁发组织奖和伯乐奖，面向指导老师颁发优秀指导教师奖等奖项。

七、附注

●关于比赛平台购买事宜

本次比赛用芯片、决赛用开发板、飞行器由参赛院校自行解决。如需购买可联系大赛组委会，也可根据参数要求从市场直接购买。

●推荐教材

◆推荐教材一：《单片微型计算机原理及接口技术》（书号：ISBN978-7-04-034179-9）

主编：陈桂友副主编：万鹏吴延荣

主审：姚永平王威廉出版社：高等教育出版社

◆推荐教材二：《单片微机原理与接口技术》（书号： ISBN978-7-121-17685-2）

主编：丁向荣主审：姚永平

出版社：电子工业出版社

◆推荐教材三：《电子信息技术3000问》（书号：ISBN978-7-03-038605-2）

主编：孙景琪孙京雷飞出版社：科学出版社

◆推荐教材四：《电子信息技术概论》（书号：ISBN978-7-5639-3660-1）

主编：孙景琪出版社：北京工业大学出版社

以上平台和教材，选手可与大赛组委会联系购买。

网址为：https://www.wendangku.net/doc/f58970566.html,/?spm=a230r.7195193.1997079397.2.iDnmuY ●大赛组委会联系方式

联系人：武敏（010-********）邮箱：dasai09@https://www.wendangku.net/doc/f58970566.html, 010-********

颜世杰（010-********）邮箱：eitp01@https://www.wendangku.net/doc/f58970566.html, 010-********

地址：北京市西城区西单大木仓胡同37号教育部综合业务楼416室

网址：https://www.wendangku.net/doc/f58970566.html,

附件二：

飞行器小组（Ａ组）平台说明与评分细则

参赛选手必须使用大赛组委会统一指定的竞赛直升机模型套件，采用STC公司的IAP15F2K61S2单片机为核心控制器，自主进行系统设计，包括遥控器数据采集、通信传输、电机驱动、舵机控制以及控制算法等。参赛选手需完成遥控直升机工程制作及调试，并在规定时间内提交参赛材料。

一、比赛平台说明

1.直升机必须采用大赛组委会统一指定的模型，直升机细节及改动限制如下：

●禁止改动直升机机架结构、桨距等；如有必要可以对于直升机中的零部件

进行适当删减；

●禁止采用其它型号的驱动电机，禁止改动驱动电机的传动比；

●禁止改造直升机运动传动结构；

●禁止改动舵机，但可以更改舵机输出轴上连接件；

●禁止改动驱动电机以及电池，直升机飞行动力必须来源于直升机本身直流

电机及电池；

●为了安装电路、传感器等，允许在机架上打孔或安装辅助支架等。

2.电路器件及电路制作限制规定如下：

●每架直升机除了指定STC公司的IAP15F2K61S2单片机控制之外，不允许

使用其他的辅助处理器以及其它可编程器件；

●直流电源使用大赛指定的电池（直升机原装机载电池）；

●本竞赛直升机除通信模块、舵机自身内置电路由机身自带外，所有电路均

要求为自行设计制作，禁止购买现成的功能模块。如果自制电路采用PCB

印制电路板，必须在丝印层（TopLayer或BottomLayer）醒目位置放置本参

赛队伍所在学校名称、队伍名称、参赛年份，对于非常小的电路板可以使

用名称缩写，名称在直升机技术检查时直接可见。

可以选择参数：

●开发软件可以选择Keil调试软件，也可以另行选择；

●电路所使用元器件（传感器、各种信号调理芯片、接口芯片、功率器件等）

种类与数量自行设计选择。

3.其他事项

如果直升机模型中禁止改动的部件发生损坏，需要使用相同型号的部件替换。

二、比赛赛道说明

初赛飞行赛道不统一规定（可参照决赛赛道进行），但需明确起飞区、降落区两个着陆区，明确飞行路径（赛道复杂程度将作为评分参考点之一）；

决赛比赛赛道包括：两个起降台，作为定点起飞区和定点降落区；飞行线路中设置障碍物，飞机需绕行通过；飞行距离约10-15米，飞行高度不超过3米。具体障碍物摆放位置、摆放数量以及飞行路线等现场公布。赛道示意图如下：

起降台示意图赛道示意图

三、初赛比赛规则

初赛由综合知识成绩、电路开发成绩、飞行演示成绩三个部分组成。其中综合知识成绩由所有选手参加的综合知识考试成绩汇总得出，电路开发成绩根据选手提交的申报表（包括设计思路、原理图、设计源程序等）评出，飞行演示根据选手提供的演示解说视频评出。详细规则如下：

1.综合知识计分规则（总分值：30分）

根据评审说明相关规定，选手在提交作品前须完成综合知识考试，计分按选手总人数按比例计分，所有选手综合知识合格共计分30分。

（注：综合知识考试采用大赛指定考试平台，在指定时间统一进行在线考试。）2.飞行演示评分规则（总分值：20分）

初赛飞行演示由各选手在本地完成，并录制成不超过5分钟视频，视频录制在比赛总说明规则基础上需包括如下内容：

1)飞行赛道不统一规定（可参照决赛赛道进行），但需明确起飞区、降落区两个

着陆区，明确飞行路径；

2)飞行动作需包括起飞、降落、悬停、转弯等；

3)飞行总时长不得少于1分钟；

4)解说部分重点说明遥控板、机载电路板设计要点，设计思路等；

3.电子电路开发部分评分规则（总分值：50分）

选手需根据提供的通信模块及相关通信协议等自行完成两部分电路开发工作，包括遥控板电路开发和机载端控制电路板开发（两部分各占25分）。开发中重点考查选手电路设计、结构设计、器件选型等方面的技术水平。选手提交申报材料中需包括两块电路板全套原理图、设计说明、设计源程序等。

四、决赛规则

决赛由实操考试和场地赛两部分组成。其中实操考试基于组委会指定的STC公司IAP15F2K61S2芯片为控制核心的开发板进行，实操考试由各参赛队指派选手参加，考试合格其场地赛成绩有效，不合格者场地赛成绩降一级处理。场地赛以计时赛形式进行，在固定场地内用时最短者获胜。场地赛相关规则如下：

1.比赛组织规则

●现场正式比赛前，每个参赛队伍都有现场环境适应性调试阶段，调试日期、

时间、场地等组委会另行通知，调试赛道与比赛赛道不同；

●场地赛比赛顺序和时间根据决赛报到时准考证上的标示进行；

●场地赛每支队伍只有一次比赛机会；

●场地赛中每支队伍只能派选手入场，指导老师等其他人员不得入场；

●场地赛选手入场需持有效身份证、学生证、准考证，否则不予入场。

2.比赛计时规则

●所有计时工作由电子计分器自动完成。

●入场时间：裁判员点名后，系统开始计时，计时至选手举手示意就位止。

每位选手入场时间最多不超过60秒。入场时间是失败规则重要的评判标准。

●准备时间：裁判员点名后，系统开始计时，计时至飞机起落架离地时止。

每位选手准备时间最多不超过90秒。准备时间是失败规则重要的评判标准。

●飞行时间：飞机起落架离地计时开始，飞机起落架着陆计时结束，中间用

时视为飞行时间。根据比赛规则，飞行时间最短者获胜。

3.比赛过程规则

按照预先排定的比赛顺序，各参赛队伍听从工作人员指挥顺序进入场地进行比赛（因特殊情况需要调整比赛顺序的，必须在比赛当天上午或下午开赛前30分钟向裁判组申请获得批准。）。同一时刻，一个场地上只允许一支队伍进行比赛。具体比赛过程与规则如下：

●在裁判员点名后，每队指定一名队员在30秒内持直升机进入比赛场地并举手

示意裁判员已经就位；

●选手就位后，直接操控直升机，直升机需在裁判员点名后90秒内起飞，并按

规定路线飞行和降落；

●飞机降落后，计时结束，选手示意裁判员比赛结束；

●比赛结束后，选手直接将直升机交技术组裁判进行技术鉴定，并在鉴定书上

签字确认；至此，场地赛全部结束。

4.比赛失败规则

比赛过程中，由现场裁判根据统一的规则对于直升机飞行过程是否有效进行裁定。对于裁定比赛失败者，无论比赛进度如何，选手需立即终止并退出比赛。

比赛过程中出现如下任意一种情况，判为比赛失败：

●裁判点名后，60秒之内，参赛队没有能够进入比赛场地就位；

●裁判点名后，直升机在90秒之内没有离开起飞区；

●直升机在离开起飞区之后3分钟之内没有降落到指定区域；

●直升机起飞前或降落后，机身1/2及以上部分在指定区域之外；

●直升机在飞行过程中触地的次数超过两次；

●比赛开始后未经裁判允许，选手接触直升机；

●比赛过程中飞机飞离限飞区域；

●直升机没有通过现场技术检验；

●选手违反了比赛禁止规则中的任意一项。

比赛过程中出现下面任意一种情况，算作直升机接触地面一次。

●裁判点名后，30秒之内，参赛队没有能够进入比赛场地就位；

●裁判点名后，直升机在60秒之内没有离开起飞区；

●起降、飞行过程中每出现触杆、触边线、触地/网等情况一次；

●飞机起飞前或降落后，机身1/3部分超出降落区域；

5.比赛禁止和限制规则

●不允许直升机设计方案抄袭，各个参赛队伍所设计的软硬件之间需要有明显

的不同；

●不允许其它任何干扰直升机飞行的行为；

●不允许直升机的任何部件损毁比赛场地内设施；

比赛过程中其他作弊行为。

附件三：

创意创新小组（Ｂ组）作品初赛评分细则

创意创新小组（Ｂ组）作品决赛评分细则