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課件26張PPT。第五章 電子控制系統的設計和應用第一節 開環電子控制系統的設計和應用
　　電子控制系統是通過控制器實現的。如電子調光系統，燈泡是被控對象，燈光的亮度是被控量，我們通過控制器（調光電子電路）對燈泡進行控制，實現燈光亮度的調節。 　　以電子技術為核心的控制系統叫做電子控制系統。在這個系統中，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，形成一個整體，以實現控制的目的。回顧---電子控制系統 電子控制系統一般可分為輸入、控制（處理）和輸出三個基本的組成部分。用方框圖表示如下： 電子控制系統的組成方框圖信息　　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、光照強度等環境參數的變化。 　　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。它的作用相當于人的大腦，對送入的電信號進行比較、分析和處理并發出指令。 　　輸出部分：由電磁繼電器、晶閘管等多種執行機構組成。輸出信號可以是位移，如電磁繼電器中銜鐵的運動、電動機的轉動等，也可以是聲音、光等，如揚聲器中發出的音樂聲。輸出部分相當于人的手和足，它的作用是執行處理部分的指令，進行某種操作，實現某種功能。 電子控制系統的工作過程如圖所示：輸入:采集信息并轉化為電信號控制（處理）:分析、比較和處理電信號并發出命令輸出:
執行命令被控對象信息　一、簡單實用電路的安裝與調試 常見的實用電路有很多，如多諧振蕩電路、觸發電路、存儲器和計數器等。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 。不同的實用電路可以實現不同的功能。
這些實用電路具有通用性強、電路穩定性好的特點。電阻器 電容器 二極管 三極管 小試驗 多諧振蕩器的安裝和調試 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300Ω～800Ω之間），電容4只（共2種電容量，大小在0.1μF～10μF之間），開關示波器，無源蜂鳴器，電路試驗板，CT74LS00 1只。 脈沖的周期由電路中的電容C和電阻R確定。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。具有不同頻率的多諧振蕩器的組合可發出音樂聲，如簡易電子琴就是利用多諧振蕩器作為脈沖信號源發聲的。多諧振蕩器還可用于集成電路中，在一定的程序控制下發出音樂聲。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。二、開環電子控制系統的設計與安裝　　倘若電子控制系統的輸出結果對系統的控制沒有影響，也就是被控量的變化不會引起控制量的改變，即沒有反饋，這種電子控制系統叫做開環電子控制系統。 第一節　開環電子控制系統的設計和應用交通燈（視頻）：紅綠燈信號時間是預先設定的， 運算器（控制器）不考慮交通實際情況的變化，按預先的設定，操縱各路口紅綠燈的“亮”、“滅”，以控制路口的交通狀況。 例如自動門（視頻）：下一時刻門是否打開與前一時刻門是否打開沒有聯系。開環電子控制系統公園音樂噴泉自動控制系統
十字路口的紅綠燈定時控制系統
家用窗簾自動控制系統
樓道自動聲控燈裝置
賓館自動門控制系統
賓館火災自動報警系統
賓館自動叫醒服務系統
公共汽車車門開關控制系統
普通全自動洗衣機控制系統
可調光臺燈控制系統
賓館自動門加裝壓力傳感器防意外事故自動控制系統　　JN6201音樂集成電路的內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。它共有4個輸入端口和4個輸出端口，它們所對應的引腳如圖所示： JN6201集成電路的調試 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，240 kΩ電阻1只，揚聲器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)按下圖中電路原理圖和印制電路板正確插裝元件并進行焊接。
(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SW3、SW2、SW4、SW1，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：

JN6201內存放了4首不同的樂曲。O1不同先后按動不同輸入口按鈕，在輸出口14先后播放與各輸入口相對應的樂曲。小試驗
輸入端：1，2，3，4
輸出端：9（繼電器）、10（發光二極管）、11（揚聲器）、14（揚聲器）音樂集成電路的知識拓展 音樂集成電路是一種大規模的CMOS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，電路結構簡單，工作穩定可靠，耗電省，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。 音樂集成電路內部結構框圖大致如下： 電子門鈴的設計及其應用設計要求：
（1）安裝一個電子門鈴控制系統。
（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門鈴。 　　設計分析：
（1）可以選擇開環電子控制系統，它的被控量是“聲音”，被控對象是揚聲器。
（2）可以設置兩個輸入端，安裝兩個按鈕開關，這樣就可以分別供身高不同的大人和小孩方便地使用。
（3）控制（處理）部分可以使用電子電路作為控制核心。 第一節　開環電子控制系統的設計和應用總結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。第一節　開環電子控制系統的設計和應用（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，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。
（6）調試電路，檢測觸發電壓的大小。

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