電子控制教案

1、第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用電子控制系統(tǒng)的組成電子控制系統(tǒng)的組成 簡單實用電路和電子元器件簡單實用電路和電子元器件 多諧振蕩器的安裝和調(diào)試多諧振蕩器的安裝和調(diào)試 開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計與安裝開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計與安裝第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用一、電子控制系統(tǒng) 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用電子控制系統(tǒng)是通過控制器實現(xiàn)的。如電子調(diào)電子控制系統(tǒng)是通過控制器實現(xiàn)的。如電子調(diào)光系統(tǒng)，燈泡是被控對象，燈光的亮度是被控

2、量，光系統(tǒng)，燈泡是被控對象，燈光的亮度是被控量，我們通過控制器（調(diào)光電子電路）對燈泡進行控制，我們通過控制器（調(diào)光電子電路）對燈泡進行控制，實現(xiàn)燈光亮度的調(diào)節(jié)。實現(xiàn)燈光亮度的調(diào)節(jié)。 以電子技術(shù)為核心的控制系統(tǒng)叫做以電子技術(shù)為核心的控制系統(tǒng)叫做電子控制系電子控制系統(tǒng)統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，有電阻、電感、電容等元件和。在這個系統(tǒng)中，有電阻、電感、電容等元件和二極管、三極管、集成電路等電子元件，它們相互二極管、三極管、集成電路等電子元件，它們相互作用、相互依賴，形成一個整體，以實現(xiàn)控制的目作用、相互依賴，形成一個整體，以實現(xiàn)控制的目的。的。第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)

3、用 電子控制系統(tǒng)一般可分為輸入、控制（處理）和輸出三個基本的組成電子控制系統(tǒng)一般可分為輸入、控制（處理）和輸出三個基本的組成部分。用部分。用方框圖方框圖表示如下：表示如下： 電子控制系統(tǒng)的組成方框圖電子控制系統(tǒng)的組成方框圖信息信息控制（處控制（處理）部分理）部分輸入部分輸入部分輸出部分輸出部分被控對象被控對象第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用輸入部分：輸入部分：由各種傳感器組成，輸入信息可以有各種形式，可以是作用力，也由各種傳感器組成，輸入信息可以有各種形式，可以是作用力，也可以是溫度、濕度、磁場、光照強度等環(huán)境參數(shù)的變化。可以是溫度、濕度、磁場、光照強度等環(huán)

4、境參數(shù)的變化。 控制（處理）部分：控制（處理）部分：一般由具有各種控制功能的電子電路（或微處理器）組成。一般由具有各種控制功能的電子電路（或微處理器）組成。它的作用相當于人的大腦，對送入的電信號進行比較、分析和處理并發(fā)出指令。它的作用相當于人的大腦，對送入的電信號進行比較、分析和處理并發(fā)出指令。 輸出部分：輸出部分：由電磁繼電器、晶閘管等多種執(zhí)行機構(gòu)組成。輸出信號可以是位移，由電磁繼電器、晶閘管等多種執(zhí)行機構(gòu)組成。輸出信號可以是位移，如電磁繼電器中銜鐵的運動、電動機的轉(zhuǎn)動等，也可以是聲音、光等，如揚聲器中如電磁繼電器中銜鐵的運動、電動機的轉(zhuǎn)動等，也可以是聲音、光等，如揚聲器中發(fā)出的音樂聲。輸出

5、部分相當于人的手和足，它的作用是執(zhí)行處理部分的指令，進發(fā)出的音樂聲。輸出部分相當于人的手和足，它的作用是執(zhí)行處理部分的指令，進行某種操作，實現(xiàn)某種功能。行某種操作，實現(xiàn)某種功能。 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用電子控制系統(tǒng)的工作過程如圖所示：電子控制系統(tǒng)的工作過程如圖所示：電子控制系統(tǒng)的基本組成部分電子控制系統(tǒng)的基本組成部分輸 入輸 入 : 采采集信息并集信息并轉(zhuǎn)化為電轉(zhuǎn)化為電信號信號控制（處理）控制（處理）:分析、比較和分析、比較和處理電信號并處理電信號并發(fā)出命令發(fā)出命令輸出輸出:執(zhí)行命令執(zhí)行命令被控被控對象對象電子控制系統(tǒng)工作過程電子控制系統(tǒng)工作過程信

6、息信息第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用二、簡單實用電路的安裝與調(diào)試 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用1簡單實用電路和一些常用的電子元器件。簡單實用電路和一些常用的電子元器件。 不同的適用電路可以實現(xiàn)不同的功能。常見的實不同的適用電路可以實現(xiàn)不同的功能。常見的實用電路有很多，如多諧振蕩電路、觸發(fā)電路、存儲器用電路有很多，如多諧振蕩電路、觸發(fā)電路、存儲器和計數(shù)器等等。該類電路有各種不同的電子元件組成，和計數(shù)器等等。該類電路有各種不同的電子元件組成，有電阻、電容、二極管和三極管等等有電阻、電容、二極管和三極管等等 。第一節(jié)開環(huán)電

7、子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用多諧振蕩電路多諧振蕩電路 第一節(jié)第一節(jié) 開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用觸發(fā)電路觸發(fā)電路 可控硅觸發(fā)電路可控硅觸發(fā)電路第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用電阻器電阻器 電容器電容器 二極管二極管 三極管三極管 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用2多諧振蕩器的安裝和調(diào)試多諧振蕩器的安裝和調(diào)試 試驗?zāi)康模涸囼災(zāi)康模喊惭b和調(diào)試一個多諧振蕩器安裝和調(diào)試一個多諧振蕩器 試驗準備：試驗準備：5V

8、電源，電阻電源，電阻4只（共只（共2種電阻值，大小在種電阻值，大小在300800之間），電容之間），電容4只（共只（共2種電容量，大種電容量，大小在小在0.1F10F之間），開關(guān)示波器，無源蜂鳴之間），開關(guān)示波器，無源蜂鳴器，電路試驗板，器，電路試驗板，CT74LS00 1只。只。 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用CT74LS00CT74LS00的引腳圖的引腳圖（1）安裝電路：）安裝電路： R1=R2 ，C1=C2 。CT74LS00的引腳圖的引腳圖 檢驗各個元器件的質(zhì)量。檢驗各個元器件的質(zhì)量。 按照上圖所示的電路在按照上圖所示的電路在試驗板上搭接電路。試驗

9、板上搭接電路。（2）調(diào)試電路：）調(diào)試電路： 在輸出端在輸出端A接示波器，觀察并記錄波形和周期。接示波器，觀察并記錄波形和周期。 在輸出端在輸出端A接無源蜂鳴器，聽聲音，接無源蜂鳴器，聽聲音， 更換兩只電阻，重復(fù)前面兩個步驟。更換兩只電阻，重復(fù)前面兩個步驟。 更換兩只電容，重復(fù)前面兩個步驟。更換兩只電容，重復(fù)前面兩個步驟。 試驗過程試驗過程第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用試驗記錄：試驗記錄：記錄1： 記錄2： 試驗總結(jié)：試驗總結(jié)：試驗過程中你所聽到的聲音有沒有變化？為什么？第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系

10、統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用三、開環(huán)控制系統(tǒng) 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用倘若電子控制系統(tǒng)的輸出結(jié)果對系統(tǒng)的控制沒倘若電子控制系統(tǒng)的輸出結(jié)果對系統(tǒng)的控制沒有影響，也就是被控量的變化不會引起控制量的改有影響，也就是被控量的變化不會引起控制量的改變，即沒有反饋，這種電子控制系統(tǒng)叫做變，即沒有反饋，這種電子控制系統(tǒng)叫做開環(huán)電子開環(huán)電子控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)。 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用交通燈（視頻）：交通燈（視頻）：紅綠燈信號時間是預(yù)先設(shè)定的，紅綠燈信號時間是預(yù)先設(shè)定的， 運算器（控制運算器（控制器）不考

11、慮交通實際情況的變化，按預(yù)先的設(shè)定，操縱各路口紅綠燈的器）不考慮交通實際情況的變化，按預(yù)先的設(shè)定，操縱各路口紅綠燈的“亮亮”、“滅滅”，以控制路口的交通狀況。，以控制路口的交通狀況。 自動門（視頻）：自動門（視頻）：下一時刻門是否打開與前一時刻門是否打開沒下一時刻門是否打開與前一時刻門是否打開沒有聯(lián)系。有聯(lián)系。第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用JN6201音樂集成電路的內(nèi)部有微處理器和很多個多諧振蕩器，這些多諧振蕩音樂集成電路的內(nèi)部有微處理器和很多個多諧振蕩器，這些多諧振蕩器具有不同的頻率。它

12、共有器具有不同的頻率。它共有4個輸入端口和個輸入端口和4個輸出端口，它們所對應(yīng)的引腳如圖個輸出端口，它們所對應(yīng)的引腳如圖所示：所示： 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用試驗?zāi)康模赫{(diào)試試驗?zāi)康模赫{(diào)試JN6201音樂集成電路音樂集成電路試驗準備：試驗準備：試驗過程：試驗過程：試驗記錄：試驗記錄：試驗總結(jié)：試驗總結(jié)： 音樂集成電路的知識拓展音樂集成電路的知識拓展 音樂集成電路是一種大規(guī)模的音樂集成電路是一種大規(guī)模的CMOS集成電路。集成電路。使用音樂集成電路，通過簡單的外接電路即可獲得使用音樂集成電

13、路，通過簡單的外接電路即可獲得簡單的樂曲、語音或是各種模擬的聲響。音樂集成簡單的樂曲、語音或是各種模擬的聲響。音樂集成電路價格便宜，電路結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定可靠，耗電路價格便宜，電路結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定可靠，耗電省，所以用途廣泛；在音樂門鈴、音樂賀年卡、電省，所以用途廣泛；在音樂門鈴、音樂賀年卡、音樂報時鐘、電話振鈴電路中都可見它的蹤影。音樂報時鐘、電話振鈴電路中都可見它的蹤影。 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用音樂集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖大致如下：音樂集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖大致如下： 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用電子門鈴知識電

14、子門鈴知識 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用設(shè)計要求：設(shè)計要求：（1）安裝一個電子門鈴控制系統(tǒng)。）安裝一個電子門鈴控制系統(tǒng)。（2）大人和小孩都能方便的使用。）大人和小孩都能方便的使用。（3）能夠辨別是大人還是小孩在按動門鈴。）能夠辨別是大人還是小孩在按動門鈴。 設(shè)計分析：設(shè)計分析：（1）可以選擇開環(huán)電子控制系統(tǒng)，它的被控）可以選擇開環(huán)電子控制系統(tǒng)，它的被控量

15、是量是“聲音聲音”，被控對象是揚聲器。，被控對象是揚聲器。（2）可以設(shè)置兩個輸入端，安裝兩個按鈕開）可以設(shè)置兩個輸入端，安裝兩個按鈕開關(guān)，這樣就可以分別供身高不同的大人和小孩方便關(guān)，這樣就可以分別供身高不同的大人和小孩方便地使用。地使用。（3）控制（處理）部分可以使用電子電路作）控制（處理）部分可以使用電子電路作為控制核心。為控制核心。 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用 設(shè)計方案：設(shè)計方案：（可以參考教材給出的方案，最好自己設(shè)計）（可以參考教材給出的方案，最好自己設(shè)計） 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系

16、統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用設(shè)計和安裝開環(huán)電子控制系統(tǒng)的一般步驟如下：設(shè)計和安裝開環(huán)電子控制系統(tǒng)的一般步驟如下： （1）依據(jù)設(shè)計要求進行分析，確定被控量）依據(jù)設(shè)計要求進行分析，確定被控量和被控對象。和被控對象。（2）根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖，選擇恰當）根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖，選擇恰當?shù)膫鞲衅?，確定控制（處理）部分使用的實用電的傳感器，確定控制（處理）部分使用的實用電路和元器件，選擇合適的執(zhí)行部件。路和元器件，選擇合適的執(zhí)行部件。第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用（3）參照相關(guān)資料，在輸入、控制（處理）參照相關(guān)資料，在輸入、控制（處理）和輸出部分之間分別選擇合適的接口電路，設(shè)計或和輸出部分之間分別選擇合適的接口電路，設(shè)計或改進原有的電路。改進原有的電路。（4）檢測元器件或?qū)嵱秒娐返馁|(zhì)量。）檢測元器件或?qū)嵱秒娐返馁|(zhì)量。（5）安裝電路，放置元器件，不要錯接、虛）安裝電路，放置元器件，不要錯接、虛焊，要注意對未使用的引腳的處理，注意接地。焊，要注意對未使用的引腳的處理，注意接地。（6）調(diào)試電路，檢測觸發(fā)電壓的大小。）調(diào)試電路，檢測觸發(fā)電壓的大小。 利用所給電子元件，設(shè)計制作一款電子