电子学会青少年机器人技术（五级）等级考试试卷-实际操作（2025年12月）
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青少年机器人技术等级考试实际操作试卷（五级）
一、实操考题
主题：串口交互可调红绿灯倒计时牌仿真
器件：ESP32主控板、按键模块、四位数码管、74HC595移位寄存器芯片（或模块）及相关器件。以上模块也可以采用分立器件结合面包板进行搭设。
任务要求：使用四位数码管模拟交通路口红绿灯的倒计时牌，倒计时牌的显示内容通过串口输入报文实现控制。
报文的格式为：XX-YY-ZZ，其中XX表示总的通行时长，范围10~20；YY表示闪烁显示的时间，范围0~9；ZZ表示闪烁显示的时间间隔。系统默认的报文为：15-5-100，表示路口总的通行时长为15秒，当倒计时时间还剩下5秒时，四位数码管开始闪烁显示，闪烁显示的时间间隔为100毫秒。
具体要求如下：
(1) 装置通电启动后，在四位数码管显示今天的日期：1214；
(2) 点击按键，装置进入工作状态，四位数码管按照默认的报文数据开始倒计时显示；
(3) 在串口监视器窗口输入框输入上述格式的新报文后，在串口监视器窗口输出解析后的相应报文内容。以报文“15-5-100”为例，串口监视器窗口输出的内容为：总时长:15 倒计时:5 间隔:100；
(4) 在串口监视器中，输入新的报文数据后，四位数码管按照新输入的报文数据倒计时显示；
(5) 四位数码管须使用74HC595移位寄存器芯片驱动显示。如采用其他方式，本实操成绩得0分；
(6) 程序采用Arduino C/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。
说明：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。
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：DJKS5_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。
参考资料：
(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
byte NUM[] = {0xFC, 0x60, 0xDA, 0xF2, 0x66, 0xB6, 0xBE, 0xE0, 0xFE, 0xF6};
(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。
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