Инженерный тур. 1 этап

Дана схема, состоящая из контроллера Arduino Nano, сервомотора, джойстика, RGB-светодиода и зуммера. Схема по условию должна работать следующим образом:

• При наклоне джойстика вперед сервопривод поворачивается направо на 90°, загорается зеленый светодиод.
• При наклоне джойстика назад сервопривод поворачивается налево на 90°, загорается синий светодиод.
• При наклоне влево/вправо загорается красный светодиод.

Ниже приведен код программы, который необходимо исправить так, чтобы он работал согласно условию.

#include <Servo.h>

#define LED_RED    12 // светодиод красный
#define LED_GREEN  11 // светодиод зеленый
#define LED_BLUE   10 // светодиод желтый

#define BUZZ_PIN   9 // зуммер
#define HOR_JOY    A6 // джойстик ось X
#define VERT_JOY   A7 // джойстик ось Y

#define SERVO_PIN  3 // серво

Servo servo;

unsigned long time_passed, time_reset;

void setup() {
  pinMode (LED_RED, OUTPUT);
  pinMode (LED_GREEN, OUTPUT);
  pinMode (LED_BLUE, OUTPUT);

  pinMode (BUZZ_PIN, OUTPUT);
  servo.attach(SERVO_PIN);
  servo.write(90);
}

void loop() {
  int horizontal = analogRead(HOR_JOY);
  int vertical = analogRead(VERT_JOY);

  if (your_answer) {
    servo.write(your_answer);
    digitalWrite(LED_RED, LOW);
    digitalWrite(LED_GREEN, HIGH);
    digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
  } 
  if (your_answer) {
    servo.write(your_answer);
    digitalWrite(LED_RED, LOW);
    digitalWrite(LED_GREEN, LOW);
    digitalWrite(LED_BLUE, HIGH);
  } 
  if (your_answer){
    servo.write(90);
    digitalWrite(LED_RED, LOW);
    digitalWrite(LED_GREEN, LOW);
    digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
  }

  if (your_answer) {
    digitalWrite(LED_RED, HIGH);
    digitalWrite(LED_GREEN, LOW);
    digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
  } 
  // Подзадача 1.2
}

Найдите ошибку в коде и вставьте нужные строки в области кода вида your_answer. Ответом является шесть цифр, записанных в верной последовательности (например, 123456).

Варианты ответа:

1. horizontal != 512
2. vertical == 512
3. 180
4. vertical > 512
5. vertical < 512
6. 0

Дополните программу таким образом, чтобы при отсутствии действия больше 10 с светодиод начал мигать желтым цветом, а зуммер начал подавать звуковой сигнал в слышимом диапазоне (от 20 Гц до 20 кГц).

Выберите один из четырех предложенных вариантов реализации, который нужно добавить в программу после комментария // Подзадача 1.2.

1. C++

     time_passed = millis() - time_reset;
     if (horizontal != 512 and vertical != 512) {
       time_reset = millis();
     }
   
     if ((10000 < time_passed)) {
       digitalWrite(LED_RED, LOW);
       digitalWrite(LED_GREEN, LOW);
       digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
       delay(100);
       digitalWrite(LED_RED, HIGH);
       digitalWrite(LED_GREEN, HIGH);
       digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
       delay(100);
   
       tone(BUZZ_PIN, 250, 100);
     }

2. C++

     time_passed = millis() - time_reset;
     if (horizontal != 512 or vertical != 512){
      time_reset = millis();
     }
   
     if ((10000 < time_passed)) {
       digitalWrite(LED_RED, LOW);
       digitalWrite(LED_GREEN, LOW);
       digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
       delay(100);
       digitalWrite(LED_RED, HIGH);
       digitalWrite(LED_GREEN, HIGH);
       digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
       delay(100);
   
       tone(BUZZ_PIN, 250, 100);
     }

3. C++

     time_passed = millis() - time_reset;
     if (horizontal == 512 or vertical == 512) {
       time_reset = millis();
     }
   
     if ((10000 <= time_passed)) {
       digitalWrite(LED_RED, LOW);
       digitalWrite(LED_GREEN, LOW);
       digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
       delay(100);
       digitalWrite(LED_RED, HIGH);
       digitalWrite(LED_GREEN, HIGH);
       digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
       delay(100);
   
       tone(BUZZ_PIN, 250, 100);
     }

4. C++

     time_passed = millis() - time_reset;
     if (horizontal != 512 or vertical == 512){
       time_reset = millis();
     }
   
     if ((10000 <= time_passed)) {
       digitalWrite(LED_RED, LOW);
       digitalWrite(LED_GREEN, LOW);
       digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
       delay(100);
       digitalWrite(LED_RED, HIGH);
       digitalWrite(LED_GREEN, HIGH);
       digitalWrite(LED_BLUE, LOW);
       delay(100);
   
       tone(BUZZ_PIN, 250, 100);
     }

Дан ТНПА с нулевой плавучестью. К сожалению, вертикальный движитель неисправен и требует замены. Перед установкой нового движителя было принято решение испытать его на лабораторном стенде.

В результате испытаний был зафиксирован вес на свободном плече стенда: 54 Н.

Длина свободного плеча: 10 см, длина плеча с движителем 75 см.

Определите тягу движителя. Ответ укажите в ньютонах с точностью до десятых.

Рассчитайте тягу движителя по показаниям лабораторного стенда. Определите, хватит ли тяги такого движителя, установленного на аппарат с нулевой плавучестью, чтобы поднять куб со стороной 10 см и весом 15 Н. В ответе укажите сумму выталкивающих сил.

Программа получает изображение, на котором находятся два желтых прямоугольника и один черный квадрат. Необходимо вычислить расстояние между прямоугольниками в сантиметрах, если известно, что сторона черного квадрата фиксирована и составляет 10 см.

Ниже представлена реализация программы, однако часть кода пропала, а в одной строке обнаружена ошибка. Устраните все недочеты и восстановите программу.

Для тестирования программы авторы используют три изображения. Изображения можно скачать по ссылке: https://disk.yandex.ru/d/Plmqol_Xpn80GQ/изображения.

Пример изображения на рис. 1.4.

Ниже приведен код программы, который необходимо исправить так, чтобы он работал согласно условию.

import cv2

img = cv2.imread("slide1.jpg")

yellow_color = ((0, 50, 50), (40, 255, 255))
black_color = ((0, 0, 0), (180, 255, 30))
yellow_points = []
cube_width = 0

def find_contours(img, color):
    img_hsv = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2HSV)
    img_mask = cv2.inRange(img_hsv, color[0], color[1])
    contours, _ = cv2.findContours(img_mask, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
    return contours

yellow_cnt = find_contours(img, yellow_color)
black_cnt = find_contours(img, black_color)

for cnt in black_cnt:
    x, y, w, h = cv2.boundingRect(cnt)
    cube_width = your_answer

for cnt in yellow_cnt:
    x, y, w, h = cv2.boundingRect(cnt)
    yellow_points.append(x)
    yellow_points.append(your_answer)

yellow_points.sort()
dist = your_answer - your_answer
result = dist / (insert_here / 10)

print(round(result))

Формат выходных данных

Выходные данные представляют собой строку, которая содержит целое число, которое равно расстоянию между прямоугольниками в сантиметрах.

Расположите строки в правильном порядке (задача на сопоставление).

1. yellow_points[1]
2. x + w
3. yellow_points[2]
4. (x + w) - x

Замените неправильный параметр в строке на верный (задача с вводом текста).

    result = dist / (insert_here / 10)

Иван хочет разработать герметичный дальномер, который может определять размеры повреждений. Для этого он решил использовать лазерный модуль KY-008 (рис. 1.5), фоторезистор и плату Arduino Nano (рис. 1.6).

Ознакомьтесь с инструкцией к модулю и ответьте на следующий вопрос.

К каким пинам платы Arduino Nano Иван должен подключить лазерный модуль?

Подключите выводы 1, 2, 3 лазерного модуля к плате, выбрав правильные варианты. Ответом является последовательность из трех цифр.

1. Tx,
2. D6,
3. RST,
4. GND,
5. 5V,
6. VIN.

Для обеспечения работы всех систем бортовой части подводного аппарата необходимо правильно подбирать провода для изготовления кабель-троса. Для этого необходимо знать, какие потери напряжения ожидают пользователя при использовании кабеля того или иного сечения.

Ученики провели исследования своего подводного устройства и выяснили, что при подключении подводного устройства к батарее 12 В через кабель-трос на движитель приходит только 10,68 В.

Известно, что для питания кабеля используются два одножильных провода по 20 м неизвестного сечения, сила тока в цепи 4 А.

Рассчитайте потери напряжения на кабеле. Ответ округлите до сотых.

Определите, провода какого сечения были использованы по стандарту AWG. Для определения характеристик провода нужно воспользоваться таблицей: https://anlan.ru/table-awg