青少年机器人技术等级考试实操题（五级）及评分标准（2022-3月）
一、实操考题
主题：按键计数器
器件：ESP32主控板、四位数码管、按键模块、74HC595移位寄存器芯片（或模块）及相关器件。
要求：
使用74HC595移位寄存器芯片控制四位数码管显示按键的次数。
具体要求如下：
1、程序启动后，四位数码管显示今天的日期：0326。
2、第1次按下并释放按键，四位数码管清空当前数据，显示0。
3、第2次按下并释放按键，四位数码管显示1。
4、第3次按下并释放按键，四位数码管显示2。
5、再次按下并释放按键，四位数码管显示的数字为先前显示的数字加1，依此类推。
6、程序采用C代码编写，不得使用外部库调用。
7、未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。
8、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。
9、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NUM[] 保存的是0~9和'.'十六进制形式的数码管显示的段位信息。编程时可参考使用。
// 保存0~9和'.'
byte NUM[] = {0xFC, 0x60, 0xDA, 0xF2, 0x66, 0xB6, 0xBE, 0xE0, 0xFE, 0xF6};
二、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。
三、电路搭设评分 -- 总分20分
原器件：
1、装置中包含74HC595移位寄存器模块（或元器件），得4分。
2、装置中包含四位数码管，得 2分。
3、装置中包含按键模块，得2分
电路搭设：
4、四位数码管与74HC595连接正确连接，得4分。
5、74HC595与主控板正确连接，得4分。
6、按键模块与主控板正确连接，得4分。
四、功能呈现评分 -- 总分80分
1、程序启动后，四位数码管显示今天的日期数字“0326”，得15分。
2、第1次按下并释放按键，四位数码管清空当前数据，并显示0，得15分。
3、第2次按下并释放按键，四位数码管显示1，得10分。
4、第3次按下并释放按键，四位数码管显示2，得10分。
5、测评老师要求考生连续按键，当考生第11次按下并释放按键，四位数码管显示10，得10分。
6、当考生按下按键时，测评老师要求考生按键保持按下一段时间，在此期间，四位数码管显示的数字没有出现乱码或黑屏，得20分。
代码如下：
//主题：按键计数器
//器件：ESP32主控板、四位数码管、按键模块、74HC595移位寄存器芯片（或模块）及相关器件。
//要求：
//使用74HC595移位寄存器芯片控制四位数码管显示按键的次数。
//具体要求如下：
//1、程序启动后，四位数码管显示今天的日期：0326。
//2、第1次按下并释放按键，四位数码管清空当前数据，显示0。
//3、第2次按下并释放按键，四位数码管显示1。
//4、第3次按下并释放按键，四位数码管显示2。
//5、再次按下并释放按键，四位数码管显示的数字为先前显示的数字加1，依此类推。
//6、程序采用C代码编写，不得使用外部库调用。
const int datapin = 23; //DS
const int clockpin = 18; //SH_CP
const int latchpin = 5; //ST_CP
const int keypin = 36; //按键
int preKeyVal = 1; //保持先前按键值
int preKeyState = 1; //保持按键状态值
boolean KeyFlag = false; //按键状态变量
unsigned int preTime = 0; //保存millis()返回值
int debounceDelay = 10; //设定消抖时间间隔
unsigned char showStatus = 0; //0:显示0326，1：显示计数的内容。
unsigned int keyCount = -1;
const byte NUM[] = {0xFC,0x60,0xDA,0xF2,0x66,0xB6,0xBE,0xE0,0xFE,0xF6,0x01,0x00}; //0~9 . (空显示，NUM[11] )
int digit = 2; //在4位数码管第二位显示
int number = 3; //显示的具体数字'2',number值为10时，显示‘.';
void specialDigitDisplay(int digit,int number)
{
byte val = 0;
val = bitSet(val,digit - 1); //将digit对应位号置位
shiftOut(datapin,clockpin,MSBFIRST,val); //串行移位函数
shiftOut(datapin,clockpin,LSBFIRST,~NUM[number]);
digitalWrite(latchpin,HIGH); //更新数据
digitalWrite(latchpin,LOW);
}
void getKeyState(void)
{
int keyVal = digitalRead(keypin) ; //读取按键值
if(keyVal!=preKeyVal)
{
preTime = millis(); //获取当前时间
preKeyVal = keyVal; //将当前值赋值给先前值
}
if((millis() - preTime)>debounceDelay) //判断时间间隔是否大于设定的消抖时间，再判断按键状态是否发生变化
{
if(keyVal!=preKeyState) //是否松手
{
preKeyState = keyVal;
if(keyVal==HIGH)
{
//KeyFlag = !KeyFlag;
Serial.println("keydown");
showStatus = 1; //按下之后，开始显示计数的内容
keyCount++; //从-1开始计数
}
}
}
}
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(datapin,OUTPUT);
pinMode(clockpin,OUTPUT);
pinMode(latchpin,OUTPUT); //配置为输出模式
digitalWrite(clockpin,LOW); //设置为低电平状态
digitalWrite(latchpin,LOW); //设置为低电平状态
Serial.begin(9600);
pinMode(keypin,INPUT); //设置按键为输入状态
}
void showNumCount(int value)
{
if(value>=1000) //显示四位数字
{
specialDigitDisplay(1,value/1000); //在第1位显示数字
specialDigitDisplay(2,value%1000/100); //在第2位显示数字
specialDigitDisplay(3,value%100/10); //在第3位显示数字
specialDigitDisplay(4,value%10/1); //在第4位显示数字
}
else if(value>=100) //显示三位数字
{
specialDigitDisplay(1,11); //在第1位显示数字,显示为空
specialDigitDisplay(2,value%1000/100); //在第2位显示数字
specialDigitDisplay(3,value%100/10); //在第3位显示数字
specialDigitDisplay(4,value%10/1); //在第4位显示数字
}
else if(value>=10) //显示二位数字
{
specialDigitDisplay(1,11); //在第1位显示数字,显示为空
specialDigitDisplay(2,11); //在第2位显示数字.显示为空
specialDigitDisplay(3,value%100/10); //在第3位显示数字
specialDigitDisplay(4,value%10/1); //在第4位显示数字
}
else // if(value>=0) //显示一位数字
{
specialDigitDisplay(1,11); //在第1位显示数字,显示为空
specialDigitDisplay(2,11); //在第2位显示数字.显示为空
specialDigitDisplay(3,11); //在第3位显示数字.显示为空
specialDigitDisplay(4,value%10/1); //在第4位显示数字
}
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
if(showStatus==0)
{
specialDigitDisplay(1,0); //在第1位显示数字4
specialDigitDisplay(2,3); //在第2位显示数字5
specialDigitDisplay(3,2); //在第3位显示数字6
specialDigitDisplay(4,6); //在第4位显示数字7
}
else
{
showNumCount(keyCount);
}
getKeyState(); //获取按键信息
}
