202409电子学会青少年机器人技术等级考试（六级）实际操作真题

202409 青少年等级考试机器人实操真题六级

实操试题(共1题，共100分)

1. 主题：电位器交互步进电机转动

器件：ESP32主控、按键模块、电位器模块、步进电机驱动模块、步进电机。以上模块也可以采用分立器件结合面包板进行搭建。

任务要求：

通过电位器控制步进电机的转动范围，通过串口输入步进电机的转动量程。初始量程为1x，此时当电位器从一端旋转至另外一端时，控制步进电机转动1圈；当量程为Nx时，电位器从一端旋转至另外一端，控制步进电机转动N圈。具体任务要求如下：

(1) 装置通电前，先将电位器旋转至一端的端部。此时电位器和步进电机的位置为初始位置。装置通电启动后，步进电机处于静止状态；

(2) 点击按键，步进电机开始自检。自检方式为：步进电机顺时针转动90度后停止，然后逆时针旋转180度后停止，再顺时针旋转90度回到初始位置后停止。自检完毕，装置进入工作状态；

(3) 进入工作状态后，缓慢将电位器从初始位置旋转至另外一端，在电位器旋转的同时，步进电机同步从当前位置旋转1圈回到初始位置；

(4) 当电位器从另一端反向旋转回到初始位置时，步进电机反向旋转1圈回到初始位置；

(5) 通过串口监视器输入新的转动量程为2x；

(6) 再次缓慢将电位器从初始位置旋转至另外一端，在电位器旋转的同时，步进电机同步从当前位置旋转2圈回到初始位置；

(7) 当电位器从另一端反向旋转回到初始位置时，步进电机反向旋转2圈回到初始位置；

(8) 步进电机的转动采用梯形加减速控制。

(9) 程序采用Arduino C/C++代码编写，不得使用外部库调用；

(10) 未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。

说明：请考生在考试结束前，按照如下要求提交相关文件。

(1) 将程序放在一个文件夹中，压缩为1个“rar或zip”格式文件，并命名为：DJKS6_身份证号，大小5M以下；

(2) 将程序文件通过“上传附件”按钮进行上传；

(3) 程序编写过程中不得打开其它示例程序，如发现，实操成绩按照0分处理。

参考资料：

AccelStepper类库头文件和相关类库函数如下，供参考。

头文件：AccelStepper.h

类库对象：AccelStepper(mode, pin1,pin2,pin3,pin4)

成员函数：

setAcceleration(val);        //设置步进电机转动时的加速度

setMaxSpeed(val);           //设置步进电机转动的最大允许速度

setSpeed(val);                 //设置步进电机恒定转动时的速度值

runSpeed();                    //启动步进电机以设定的速度值恒定转动

currentPosition();            //返回当前的位置值

moveTo(val);                  //设置步进电机运转的目标位置

run();                            //启动步进电机按照设定的加速度和最大速度运转

setCurrentPosition(val);   //设置当前位置为指定值

distanceToGo(val);          //返回当前位置到目标位置之间的脉冲数

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