資源簡介

(共15張PPT)
5.1 開環電子控制系統的設計和應用
學習目標
1、能用數字集成電路等安裝簡單的實用電路，并進行調試。
2、能應用該電路設計和安裝開環控制系統
1、簡單實用電路的安裝與調試
常見的實用電路有：多諧振蕩電路 、觸發電路、存儲器和計數器等
多諧振蕩器是能自動產生周期性脈沖的自激振蕩器，常用來作為脈沖信號源。脈沖的周期由電路中的電容C和電阻R確定。
小試驗
試驗目的：
安裝和調試一個多諧振蕩器
試驗準備：
5V電源，電阻4只（共2種電阻值，大小在300~800 Ω之間），電容4只（2種電容量，大小在0.1~10 μ F之間），開關，示波器，無源蜂鳴器，電路試驗板，CT74LS00 1只。
試驗過程：
（1）安裝電路
①R1=R2,C1=C2. CT74LS00的引腳圖參照第三章第三節小資料。
②檢測各個元器件的質量
③按照左圖所示在電路試驗板上搭接電路
（2）調試電路
①在輸出端A接示波器，觀察并記錄波形和周期。
②在輸出端A接無源蜂鳴器，聽聲音。
③更換兩只電阻，重復前兩個步驟① ②。
④更換兩只電容，重復前兩個步驟① ②。
試驗記錄：
記錄1____________________
記錄2____________________
試驗總結：
試驗過程中你所聽到的聲音有無變化？為什么？
具有不同頻率的多諧振蕩器的組合可發出音樂聲。如由555集成定時器組成的簡易電子琴
安裝與調試實用電路時，應根據需要選擇合適的集成電路，要查閱資料，注意集成電路的觸發電壓；集成電路中未使用的引腳不能懸空，根據需要應接地或接電源
計數器 能統計時間脈沖數的組件，在電子控制系統中可用來
實現順序控制、定時或延時等。
存儲器 由觸發器或其他存儲元件構成的存儲陣列，用來存放
數據和指令。
GSM模塊
2 開環電子控制系統的設計與安裝
JN6201音樂集成電路內部有微處理器和多個多諧振蕩器，這些多諧 振蕩器有不同的頻率，通過程序控制，JN6201音樂集成電路可以產生四首不同的樂曲。
JN6201集成電路板及黑膏封裝的硅芯片
試驗目的：
調試JN6201集成音樂電路。
試驗準備：
JN6201音樂集成電路板1塊，晶體三極管3DG130A 1只，240kΩ電阻1只，電池2節，按鈕開關4只。
試驗過程：
（1）對元器件逐一進行質量檢測。
（2）按左圖中電路原理圖和印制電路板正確插裝元件進行焊接。
（3）檢查無虛焊和搭焊后，裝入電池。
（4）接通電源，分別按動SW1、SW2、SW3、SW4，分辨揚聲器中播放的樂曲及其播放的程序。
（5）分別按動SW1、SW2、SW3、SW4，分辨揚聲器中播放的樂曲及其播放的程序。
（6）自己設計一個按動按鈕的程序，驗證樂曲播放的規律。
注意：不可同時按兩個或兩個以上的開關，輸入的觸發電壓不能低于1.2V。
試驗記錄：
（1）JN6201集成電路內存放了__首不同的樂曲。
（2）先后按動不同的按鈕，從__輸出口輸出__樂曲。
試驗總結：________________________________________
小試驗
動手試一試， O3、O4輸出端具有什么功能？
探 究
案例分析：電子門鈴的設計及其應用
張大伯有一個剛上小學一年級的小孫子明明’每次回家時總要敲門，有時大伯大媽在屋里面沒聽見，常常急得他在門外啼哭。
張大伯的鄰居李斌同學得知這一情況后，根據所學的電子控制的相關知識，圍繞幫助解決大人和小孩都能使用方便的電子門鈴這一問題展開了設計及應用活動
【設計要求】
(1)一個電子門鈴控制系統。
(2)人和小孩都能方便地使用，
(3)能辨別是大人還記小孩在按動門鈴。
【設計分析】
（1）可選開環電子控制系統,它的被控量是“聲音”,被控對象是揚聲器。
（2）設置兩個輸人端.安裝兩個按鈕開關，這樣可以分別供身高不同的大人和小孩方便使用。
（3）控制(處理〉部分可以使用電子電路作為控制核心。
[設計方案]
設計方案A
（1）挑選兩個發出不同聲音的音樂集成電路作為控制（處理）部分
（2）根據本書第一章第一節練習中“電子控制報警器模型”，將干簧管改為按鈕開關，即可成為門鈴電路
（3）安裝兩組電子門鈴控制系統，并根據大小和小孩不同的身高和手的長度，在門框的適當位置安裝兩只按鈕開關
設計方案B
（1）根據前面小試驗中的“安裝和調試一個多諧振蕩器”，在輸出端接上無源蜂鳴器，即可成為門鈴電路。
（2）選擇兩組不同的R和C的值，制作能發出不同聲音的門鈴。
（3）同方案A（3）
設計方案C
使用本節中JN6201音樂集成電路，在輸入端I1和輸入端I2接兩只按鈕開關，輸出端O1接一個晶體三極管后再接一個揚聲器，如下圖所示。
安裝調試
對三個方案進行比較，由于方案C電路簡單，只要一個控制（處理）部分和一個揚聲器，所以選用方案C。
（1）按照電路圖準備元器件，并檢測各個元器件的質量。
（2）根據電路圖安裝電路。
（3）檢查焊接中是否有虛假焊點。
（4）接通電路，檢查電子門鈴控制系統是否正常工作。
（5）根據設計要求，在門框的不同高度處安裝兩個門鈴按鈕，并進行布線和調試。
討論：根據日常生活需要，還可以設計具有哪些功能的電子門鈴
設計和安裝開環電子控制系統的一般步驟如下：
（1）依據設計要求進行分析，確定被控量和被控對象。
（2）根據開環電子控制系統方框圖，選擇恰當的傳感器，確定控制（處理）部分使用的實用電路和元器件，選擇合適的執行部件。
（3）參照相關資料，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，設計或改進原有的電路。
（4）檢測元器件或實用電路的質量。
（5）安裝電路，防止元器件錯接、虛焊，要注意對未使用的引腳的處理，注意接地。
（6）調試電路，檢查觸發電壓的大小。
接口電路
從傳感器采集到的信號有的可能是模擬信號，需要轉換為數字信號；有的可能信號太弱，需要進行必要的放大…. 所以在傳感器和控制（處理）器之間需要加一個“接口”。
從控制（處理）器送出的指令，往往需要進行功率放大才能推動執行器工作，或者將數字信號指令轉換成模擬信號，因此控制（處理）器和執行器之間同樣需要加裝“接口”。
在傳感器和控制（處理）器之間、控制（處理）器和執行器之間要分別設置各種接口電路以使信號通暢。
小
辭
典

展開更多......

收起↑