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課件22張PPT。普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū) 通用技術(shù) 選修１第五章 電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用
（共3課時(shí)）
第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用電子控制系統(tǒng)的組成 簡(jiǎn)單實(shí)用電路和電子元器件 多諧振蕩器的安裝和調(diào)試 開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用一、電子控制系統(tǒng) 第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用　　電子控制系統(tǒng)是通過(guò)控制器實(shí)現(xiàn)的。如電子調(diào)光系統(tǒng)，燈泡是被控對(duì)象，燈光的亮度是被控量，我們通過(guò)控制器（調(diào)光電子電路）對(duì)燈泡進(jìn)行控制，實(shí)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)叫做電子控制系統(tǒng)。在這個(gè)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，它們相互作用、相互依賴(lài)，形成一個(gè)整體，以實(shí)現(xiàn)控制的目的。第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用 電子控制系統(tǒng)一般可分為輸入、控制（處理）和輸出三個(gè)基本的組成部分。用方框圖表示如下： 電子控制系統(tǒng)的組成方框圖信息第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用　　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，也可以是溫度、濕度、磁場(chǎng)、光照強(qiáng)度等環(huán)境參數(shù)的變化。 　　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。它的作用相當(dāng)于人的大腦，對(duì)送入的電信號(hào)進(jìn)行比較、分析和處理并發(fā)出指令。 　　輸出部分：由電磁繼電器、晶閘管等多種執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。輸出信號(hào)可以是位移，如電磁繼電器中銜鐵的運(yùn)動(dòng)、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)等，也可以是聲音、光等，如揚(yáng)聲器中發(fā)出的音樂(lè)聲。輸出部分相當(dāng)于人的手和足，它的作用是執(zhí)行處理部分的指令，進(jìn)行某種操作，實(shí)現(xiàn)某種功能。 第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用電子控制系統(tǒng)的工作過(guò)程如圖所示：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(hào)控制（處理）:分析、比較和處理電信號(hào)并發(fā)出命令輸出:
執(zhí)行命令被控對(duì)象電子控制系統(tǒng)工作過(guò)程信息第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用　　1．簡(jiǎn)單實(shí)用電路和一些常用的電子元器件。 不同的適用電路可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。常見(jiàn)的實(shí)用電路有很多，如多諧振蕩電路、觸發(fā)電路、存儲(chǔ)器和計(jì)數(shù)器等等。該類(lèi)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 。第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用電阻器 電容器 二極管 三極管 第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用2．多諧振蕩器的安裝和調(diào)試 試驗(yàn)?zāi)康模喊惭b和調(diào)試一個(gè)多諧振蕩器 試驗(yàn)準(zhǔn)備：
　　5V電源，電阻4只（共2種電阻值，大小在300Ω～800Ω之間），電容4只（共2種電容量，大小在0.1μF～10μF之間），開(kāi)關(guān)示波器，無(wú)源蜂鳴器，電路試驗(yàn)板，CT74LS00 1只。 脈沖的周期由電路中的R、C確定。第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用　　倘若電子控制系統(tǒng)的輸出結(jié)果對(duì)系統(tǒng)的控制沒(méi)有影響，也就是被控量的變化不會(huì)引起控制量的改變，即沒(méi)有反饋，這種電子控制系統(tǒng)叫做開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)。 第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用交通燈（視頻）：紅綠燈信號(hào)時(shí)間是預(yù)先設(shè)定的， 運(yùn)算器（控制器）不考慮交通實(shí)際情況的變化，按預(yù)先的設(shè)定，操縱各路口紅綠燈的“亮”、“滅”，以控制路口的交通狀況。 例如自動(dòng)門(mén)（視頻）：下一時(shí)刻門(mén)是否打開(kāi)與前一時(shí)刻門(mén)是否打開(kāi)沒(méi)有聯(lián)系。第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用　　JN6201音樂(lè)集成電路的內(nèi)部有微處理器和很多個(gè)多諧振蕩器，這些多諧振蕩器具有不同的頻率。它共有4個(gè)輸入端口和4個(gè)輸出端口，它們所對(duì)應(yīng)的引腳如圖所示： 輸入端：1，2，3，4
輸出端：9（繼電器）、10（發(fā)光二極管）、11（揚(yáng)聲器）、9（揚(yáng)聲器）
音樂(lè)集成電路的知識(shí)拓展 音樂(lè)集成電路是一種大規(guī)模的CMOS集成電路。使用音樂(lè)集成電路，通過(guò)簡(jiǎn)單的外接電路即可獲得簡(jiǎn)單的樂(lè)曲、語(yǔ)音或是各種模擬的聲響。音樂(lè)集成電路價(jià)格便宜，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠，耗電省，所以用途廣泛；在音樂(lè)門(mén)鈴、音樂(lè)賀年卡、音樂(lè)報(bào)時(shí)鐘、電話(huà)振鈴電路中都可見(jiàn)它的蹤影。 第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用音樂(lè)集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖大致如下： 第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用設(shè)計(jì)要求：
（1）安裝一個(gè)電子門(mén)鈴控制系統(tǒng)。
（2）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(dòng)門(mén)鈴。 　　設(shè)計(jì)分析：
　　（1）可以選擇開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)，它的被控量是“聲音”，被控對(duì)象是揚(yáng)聲器。
　?。?）可以設(shè)置兩個(gè)輸入端，安裝兩個(gè)按鈕開(kāi)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。
　?。?）控制（處理）部分可以使用電子電路作為控制核心。 第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用總結(jié)設(shè)計(jì)和安裝開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的一般步驟如下： 　?。?）依據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，確定被控量和被控對(duì)象。
　　（2）根據(jù)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)方框圖，選擇恰當(dāng)?shù)膫鞲衅?，確定控制（處理）部分使用的實(shí)用電路和元器件，選擇合適的執(zhí)行部件。第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用　?。?）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(jì)或改進(jìn)原有的電路。
　?。?）檢測(cè)元器件或?qū)嵱秒娐返馁|(zhì)量。
　?。?）安裝電路，放置元器件，不要錯(cuò)接、虛焊，要注意對(duì)未使用的引腳的處理，注意接地。
　?。?）調(diào)試電路，檢測(cè)觸發(fā)電壓的大小。 課堂小結(jié) 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單數(shù)字集成電路的安裝與調(diào)試，進(jìn)行了開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝，在數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中還需要有一定的步驟和相關(guān)要求。 作業(yè)： 教材P94頁(yè)練習(xí)1、2 第一節(jié)　開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

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