電子控制技術(shù)系統(tǒng)的組成和工作過程

1、同學(xué)們了解多少控制路燈的方式?思考：思考：展示：路燈控制模型第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程第一章電子控制系統(tǒng)概述第一章電子控制系統(tǒng)概述 第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程過去的路燈需要過去的路燈需要人工控制人工控制，現(xiàn)在利用，現(xiàn)在利用電子控制技術(shù)實現(xiàn)了電子控制技術(shù)實現(xiàn)了自動化控制自動化控制，正如，正如我們剛才看到的路燈電子控制系統(tǒng)模型，我們剛才看到的路燈電子控制系統(tǒng)模型，那么，這兩者在組成上有什么異同呢？那么，這兩者在組成上有什么異同呢？第二節(jié)第二節(jié)

2、 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程路燈的人工控制系統(tǒng)：路燈的人工控制系統(tǒng)：視 覺 器官檢 測 光的強度大 腦分 析 信息 ， 發(fā)出命令手和足執(zhí)行命令，完成路燈的開和關(guān)路 燈點 亮 與熄滅第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程路燈的電子控制系統(tǒng)：路燈的電子控制系統(tǒng)：傳感器檢測光的強度電子電路分析信息，發(fā)出命令執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行命令，完成路燈的開和關(guān)路 燈點亮與熄滅第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程 從上圖的對應(yīng)關(guān)系中可以看出：兩個系從上圖的對應(yīng)關(guān)系中可以看出：兩個系統(tǒng)都是先進(jìn)行信息的收集，然后經(jīng)過對信息統(tǒng)都是先

3、進(jìn)行信息的收集，然后經(jīng)過對信息的分析、判斷、發(fā)出命令，再執(zhí)行命令，閉的分析、判斷、發(fā)出命令，再執(zhí)行命令，閉合或者切斷電路，從而達(dá)到控制目的。合或者切斷電路，從而達(dá)到控制目的。 電子控制系統(tǒng)一般可分為電子控制系統(tǒng)一般可分為輸入輸入、控制控制（處理）（處理）和和輸出輸出三個基本的組成部分。三個基本的組成部分。 第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的基本組成方框圖電子控制系統(tǒng)的基本組成方框圖: :電子控制系統(tǒng)的基本組成部分輸入部分控制（處理）部分輸出部分被控對象信息第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)各部分的

4、作用是什么？電子控制系統(tǒng)各部分的作用是什么？討論：討論：第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程輸入部分： 通常由各種通常由各種傳感器傳感器組成，輸入信息可以有多組成，輸入信息可以有多少形式，可以是作用力，也可以是溫度、濕度、少形式，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，用傳感器把磁場、光照強度等環(huán)境參數(shù)的變化，用傳感器把采集的采集的非電量變化非電量變化轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)殡娏康淖兓娏康淖兓?。第二?jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程輸入部分相當(dāng)于人的（）。 它能將采集的非電量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏康淖兓?。它能將采集的非?/p>

5、量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏康淖兓＠?，手按動按鈕開關(guān)，輸入部分就把機械開關(guān)的例如，手按動按鈕開關(guān)，輸入部分就把機械開關(guān)的通或斷的通或斷的非電量變化非電量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺妷夯螂娏鳎┺D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺妷夯螂娏鳎┑挠谢驘o的的有或無的電量變化電量變化。感官感官第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程控制（處理）部分相當(dāng)于人的（）。 一般由具有各種控制功能的一般由具有各種控制功能的電子電路（或電子電路（或微處理器）微處理器）組成。它能對送入的電信號進(jìn)行組成。它能對送入的電信號進(jìn)行比比較較、分析分析和和處理處理，并，并發(fā)出指令發(fā)出指令。大腦大腦第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作

6、過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程輸出部分相當(dāng)于的人（）。 由由電磁繼電器電磁繼電器、晶閘管晶閘管等多種執(zhí)行機構(gòu)組等多種執(zhí)行機構(gòu)組成。輸出信號可以是成。輸出信號可以是位移位移，如電磁繼電器中銜，如電磁繼電器中銜鐵運動、電動機的轉(zhuǎn)動等，也可以是鐵運動、電動機的轉(zhuǎn)動等，也可以是聲音聲音、光光等，如揚聲器中發(fā)出的音樂聲。等，如揚聲器中發(fā)出的音樂聲。手和足手和足第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的工作過程電子控制系統(tǒng)的工作過程電子控制系統(tǒng)的基本組成部分輸入采集信息并轉(zhuǎn)化為電信號控制（處理）分 析 、 比 較和 處 理 電 信號 并 發(fā) 出 命令輸出執(zhí) 行

7、命令被控對象信息第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程 馬上行動馬上行動 分析下列電子控制系統(tǒng)的基本分析下列電子控制系統(tǒng)的基本組成部分，并說出它們的簡要工作過程。組成部分，并說出它們的簡要工作過程。 電子控制系統(tǒng)名稱電子控制系統(tǒng)名稱輸入部分輸入部分控制（處理）控制（處理）部分部分輸出部分輸出部分智能化的紅綠燈電智能化的紅綠燈電子控制系統(tǒng)子控制系統(tǒng)全自動洗衣機進(jìn)水全自動洗衣機進(jìn)水控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)環(huán)形感應(yīng)器環(huán)形感應(yīng)器電子電路電子電路紅綠燈紅綠燈水位傳感器水位傳感器電子電路電子電路電磁開關(guān)電磁開關(guān)第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程輸

8、入：輸入：控制（處理）控制（處理）：輸出：輸出：鍵盤、鼠標(biāo)、話筒、攝像頭、手寫板、掃描儀等鍵盤、鼠標(biāo)、話筒、攝像頭、手寫板、掃描儀等主機主機顯示器、揚聲器、打印機等顯示器、揚聲器、打印機等馬上行動馬上行動(p10)：電子計算機的組成電子計算機的組成 第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程小組試驗利用電子積木搭接一個光控路燈的模型。利用電子積木搭接一個光控路燈的模型。R1R2RP330V1V2RC100F47k47k3DG130A分析分析第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程輸入：輸入：控制（處理）：控制（處理）：輸出：輸出：光敏傳

9、感器光敏傳感器晶體三極管組成的電子電路晶體三極管組成的電子電路發(fā)光二極管發(fā)光二極管路燈自動控制模型的方框圖路燈自動控制模型的方框圖：第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程擴(kuò)展閱讀擴(kuò)展閱讀1 光敏傳感器：光敏傳感器：光敏傳感器是最常見的傳感器之一，它的種類繁多，主要有：光敏電阻、紅外線傳感器、太陽能電池等。它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對光的探測，它還可以作為探測元件組成其他傳感器，對許多非電量進(jìn)行檢測，只要將這些非電量轉(zhuǎn)換為光信號的變化即可。第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程 擴(kuò)展

10、閱讀擴(kuò)展閱讀2 2 晶體三極管：晶體三極管：三極管內(nèi)部為由三極管內(nèi)部為由P P型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和N N型半導(dǎo)體組成的三層結(jié)構(gòu)，根據(jù)分層型半導(dǎo)體組成的三層結(jié)構(gòu)，根據(jù)分層次序分為次序分為NPNNPN型和型和PNPPNP型兩大類。型兩大類。NPNNPN（一般為硅管）和（一般為硅管）和PNP PNP （一般為鍺（一般為鍺管）管） 上述三層結(jié)構(gòu)即為三極管的三個區(qū)，中間比較薄的一層為基區(qū)，上述三層結(jié)構(gòu)即為三極管的三個區(qū)，中間比較薄的一層為基區(qū)，另外兩層同為另外兩層同為N N型或型或P P型，其中尺寸相對較小、多數(shù)載流子濃度相對較高型，其中尺寸相對較小、多數(shù)載流子濃度相對較高的一層為發(fā)射區(qū)，另一層則為集電

11、區(qū)。的一層為發(fā)射區(qū)，另一層則為集電區(qū)。 第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程 擴(kuò)展閱讀擴(kuò)展閱讀2 2 晶體三極管：晶體三極管：工作模式工作模式發(fā)射結(jié)（發(fā)射結(jié)（EBJ）集電結(jié)（集電結(jié)（CBJ）放大模式正偏反偏截止模式反偏反偏飽和模式正偏正偏倒置模式反偏正偏第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程 擴(kuò)展閱讀擴(kuò)展閱讀2 2 晶體三極管：晶體三極管： 放大模式也稱為正向放大模式，當(dāng)三極管作放大模式也稱為正向放大模式，當(dāng)三極管作為放大器件工作時應(yīng)采用這種工作模式。當(dāng)作為為放大器件工作時應(yīng)采用這種工作模式。當(dāng)作為開關(guān)應(yīng)用時（如邏輯電路），應(yīng)采

12、用截止模式和開關(guān)應(yīng)用時（如邏輯電路），應(yīng)采用截止模式和飽和模式。倒置模式在放大電路中一般不采用。飽和模式。倒置模式在放大電路中一般不采用。第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程 擴(kuò)展閱讀擴(kuò)展閱讀2 2 晶體三極管：晶體三極管：三極管處于放大狀態(tài)的外部條件：三極管處于放大狀態(tài)的外部條件：（1 1）發(fā)射結(jié)處于正向偏置，即）發(fā)射結(jié)處于正向偏置，即V VBEBEVVONON。一般硅管的死區(qū)電壓一般硅管的死區(qū)電壓V VOnOn為為0.60.60.7V0.7V。 （2 2）集電結(jié)處于反向偏置，即）集電結(jié)處于反向偏置，即V VCECEVVBEBE。第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的

13、組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程 擴(kuò)展閱讀擴(kuò)展閱讀2 2 晶體三極管：晶體三極管：光控路燈的模型工作原理：光控路燈的模型工作原理：當(dāng)白天時，強光照射到光敏電阻時，的阻值當(dāng)白天時，強光照射到光敏電阻時，的阻值變得很小，變得很小，V VB B V VE E V VONON，三級管處于截止?fàn)顟B(tài)，所，三級管處于截止?fàn)顟B(tài)，所以二極管熄滅。當(dāng)夜晚時，的阻值變得很大，三極以二極管熄滅。當(dāng)夜晚時，的阻值變得很大，三極管導(dǎo)通，發(fā)光二極管有大的電流流過，點亮。管導(dǎo)通，發(fā)光二極管有大的電流流過，點亮。第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程 擴(kuò)展閱讀擴(kuò)展閱讀3 3 發(fā)光二極管

14、：發(fā)光二極管：發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程分析音樂噴泉的工作過程，并畫出音分析音樂噴泉的工作過程，并畫出音樂噴泉的電子控制系統(tǒng)的方框圖。樂噴泉的電子控制系統(tǒng)的方框圖。思考：思考：第二節(jié)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程電子控制系統(tǒng)的組成和工作過程參考答案：參考答案：輸入：輸入：控制（處理）：控制（處理）：輸出：輸出：聲音傳感器聲音傳感器主機主機水量水量音樂噴