开环电子控制系统的设计和应用实用教案

1、第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用电子控制系统电子控制系统(kn zh x tn)的组成的组成 简单实用电路简单实用电路(dinl)和电子和电子元器件元器件 多谐振荡器的安装和调试多谐振荡器的安装和调试 开环电子控制系统的设计与安装开环电子控制系统的设计与安装第1页/共39页第一页，共40页。第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用第2页/共39页第二页，共40页。第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用一、电子(dinz)控制系统 第3页/共3

2、9页第三页，共40页。第一节开环电子控制系统的设计第一节开环电子控制系统的设计(shj)和应用和应用电子控制系统是通过控制器实现的。如电子调光系统，灯泡是被控对象，灯光的亮度是被控量，我们(w men)通过控制器（调光电子电路）对灯泡进行控制，实现灯光亮度的调节。 以电子技术为核心(hxn)的控制系统叫做电子控制系统。在这个系统中，有电阻、电感、电容等元件和二极管、三极管、集成电路等电子元件，它们相互作用、相互依赖，形成一个整体，以实现控制的目的。第4页/共39页第四页，共40页。第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用 电子控制系统(kn

3、zh x tn)一般可分为输入、控制（处理）和输出三个基本的组成部分。用方框图表示如下： 电子(dinz)控制系统的组成方框图信息控制（处理）部分输入部分输出部分被控对象第5页/共39页第五页，共40页。第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用输入部分：由各种传感器组成，输入信息可以(ky)有各种形式，可以(ky)是作用力，也可以(ky)是温度、湿度、磁场、光照强度等环境参数的变化。 控制（处理）部分：一般由具有(jyu)各种控制功能的电子电路（或微处理器）组成。它的作用相当于人的大脑，对送入的电信号进行比较、分析和处理并发出指令。 输出部分：由电磁继电

4、器、晶闸管等多种执行机构组成。输出信号可以是位移，如电磁继电器中衔铁的运动、电动机的转动等，也可以是声音、光等，如扬声器中发出的音乐声。输出部分相当于人的手和足，它的作用是执行处理部分的指令，进行某种操作，实现某种功能。 第6页/共39页第六页，共40页。第一节开环电子控制系统的设计第一节开环电子控制系统的设计(shj)和应用和应用电子控制系统的工作(gngzu)过程如图所示：电子(dinz)控制系统的基本组成部分输入:采集信息 并 转化为 电 信号控制（处理）:分析、比较和处理电信号并发出命令输出:执行命令被 控对象电子控制系统工作过程信息第7页/共39页第七页，共40页。第一节开环电子控制

5、系统的设计第一节开环电子控制系统的设计(shj)和应用和应用二、简单实用电路的安装(nzhung)与调试 第8页/共39页第八页，共40页。第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用1简单(jindn)实用电路和一些常用的电子元器件。 不同的适用电路可以实现不同的功能。常见不同的适用电路可以实现不同的功能。常见(chn (chn jin)jin)的实用电路有很多，如多谐振荡电路、触发电路、的实用电路有很多，如多谐振荡电路、触发电路、存储器和计数器等等。该类电路有各种不同的电子元件存储器和计数器等等。该类电路有各种不同的电子元件组成，有电阻、电容、二极管和三

6、极管等等组成，有电阻、电容、二极管和三极管等等 。第9页/共39页第九页，共40页。第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用多谐振荡电路(zhn dn din l) 第10页/共39页第十页，共40页。第一节第一节 开环电子控制系统开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用第11页/共39页第十一页，共40页。第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用触发(chf)电路 可控硅触发(chf)电路第12页/共39页第十二页，共40页。第一节开环电子控制系统的设计第一节开环电子控制系统的

7、设计(shj)和应用和应用电阻器 电容器 二极管 三极管 第13页/共39页第十三页，共40页。第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用2多谐振荡器的安装(nzhung)和调试 试验目的(md)：安装和调试一个多谐振荡器 试验准备：5V电源，电阻4只（共2种电阻值，大小在300800之间），电容4只（共2种电容量，大小在0.1F10F之间），开关示波器，无源蜂鸣器，电路试验板，CT74LS00 1只。 第14页/共39页第十四页，共40页。第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用CT74LS00CT74LS00的引

8、脚图（1）安装电路： R1=R2 ，C1=C2 。CT74LS00的引脚图 检验各个元器件的质量。 按照上图所示的电路在试验板上搭接电路。（2）调试(dio sh)电路： 在输出端A接示波器，观察并记录波形和周期。 在输出端A接无源蜂鸣器，听声音， 更换两只电阻，重复前面两个步骤。 更换两只电容，重复前面两个步骤。 试验(shyn)过程第15页/共39页第十五页，共40页。第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用试验(shyn)记录：记录1： 记录2： 试验(shyn)总结：试验(shyn)过程中你所听到的声音有没有变化？为什么？第16页/共

9、39页第十六页，共40页。第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用第17页/共39页第十七页，共40页。第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用三、开环控制系统(kn zh x tn) 第18页/共39页第十八页，共40页。第一节开环电子控制系统的设计第一节开环电子控制系统的设计(shj)和应用和应用倘若电子控制系统的输出结果对系统的控制没有影响(yngxing)，也就是被控量的变化不会引起控制量的改变，即没有反馈，这种电子控制系统叫做开环电子控制系统。 第19页/共39页第十九页，共40页。第一节开环电子控制系统

10、的设计第一节开环电子控制系统的设计(shj)和应用和应用交通灯（视频）：红绿灯信号时间是预先设定的， 运算器（控制器）不考虑交通实际情况的变化(binhu)，按预先的设定，操纵各路口红绿灯的“亮”、“灭”，以控制路口的交通状况。 自动门（视频）：下一时刻门是否打开与前一时刻门是否打开没有联系。第20页/共39页第二十页，共40页。第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用第21页/共39页第二十一页，共40页。第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用JN6201音乐(ynyu)集成电路的内部有

11、微处理器和很多个多谐振荡器，这些多谐振荡器具有不同的频率。它共有4个输入端口和4个输出端口，它们所对应的引脚如图所示： 第22页/共39页第二十二页，共40页。第一节开环电子控制系统的设计第一节开环电子控制系统的设计(shj)和应用和应用第23页/共39页第二十三页，共40页。第一节开环电子控制系统的设计第一节开环电子控制系统的设计(shj)和应用和应用试验目的：调试JN6201音乐集成电路试验准备(zhnbi)：试验过程：试验记录：试验总结： 第24页/共39页第二十四页，共40页。音乐集成电路(jchng-dinl)的知识拓展 音乐集成电路(dinl)是一种大规模的CMOS集成电路(din

12、l)。使用音乐集成电路(dinl)，通过简单的外接电路(dinl)即可获得简单的乐曲、语音或是各种模拟的声响。音乐集成电路(dinl)价格便宜，电路(dinl)结构简单，工作稳定可靠，耗电省，所以用途广泛；在音乐门铃、音乐贺年卡、音乐报时钟、电话振铃电路(dinl)中都可见它的踪影。 第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用第25页/共39页第二十五页，共40页。音乐(ynyu)集成电路内部结构框图大致如下： 第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用第26页/共39页第二十六页，共40页。电

13、子门铃(mn ln)知识 第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用第27页/共39页第二十七页，共40页。第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用第28页/共39页第二十八页，共40页。第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用第29页/共39页第二十九页，共40页。第一节开环电子控制系统的设计第一节开环电子控制系统的设计(shj)和应用和应用设计要求(yoqi)：（1）安装一个电子门铃控制系统。（2）大人和小孩都能方便的使用。（3）能够辨别是大人还是小孩在按动门铃

14、。 第30页/共39页第三十页，共40页。设计分析：（1）可以选择开环电子控制系统，它的被控量是“声音”，被控对象是扬声器。（2）可以设置两个输入端，安装两个按钮开关，这样就可以分别供身高不同的大人和小孩方便地使用(shyng)。（3）控制（处理）部分可以使用(shyng)电子电路作为控制核心。 第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用第31页/共39页第三十一页，共40页。 设计方案(fng n)：（可以参考教材给出的方案(fng n)，最好自己设计） 第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用第32页

15、/共39页第三十二页，共40页。第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用第33页/共39页第三十三页，共40页。第一节开环电子控制系统的设计第一节开环电子控制系统的设计(shj)和应用和应用设计和安装开环电子控制系统的一般(ybn)步骤如下： （1）依据设计要求进行分析，确定被控量和被控对象。（2）根据开环控制系统方框图，选择恰当的传感器，确定控制（处理）部分使用的实用电路和元器件，选择合适的执行部件。第34页/共39页第三十四页，共40页。第一节开环电子控制系统第一节开环电子控制系统(kn zh x tn)的设计和应用的设计和应用（3）参照

16、相关资料，在输入、控制（处理）和输出部分之间分别选择合适的接口电路，设计或改进原有的电路。（4）检测元器件或实用电路的质量。（5）安装电路，放置元器件，不要错接、虚焊，要注意对未使用(shyng)的引脚的处理，注意接地。（6）调试电路，检测触发电压的大小。 第35页/共39页第三十五页，共40页。利用所给电子元件，设计制作(zhzu)一款电子防盗器。 第一节开环电子第一节开环电子(dinz)控制系统的设计和应用控制系统的设计和应用第36页/共39页第三十六页，共40页。课堂课堂(ktng)(ktng)小结小结 本节课主要学习了简单数字集成电路的安装与本节课主要学习了简单数字集成电路的安装与调试调试(dio sh)(dio sh)，进行了开环控制系统的设计与安，进行了开环控制系统的设计与安装，在数字集成电路设计与制作过程中还需要有一装，在数字集成电路设计与制作过程中还需要有一定的步骤和相关要求。定的步骤和相关要求。 作业作业(zuy)(zuy)： 教材P94页练习1、2 第一节开环电子控制系统的设计和应用第一节开环电子控制系统的设计和应用第37页/共39页第三十七页，共40页。第38页/共39页第三十八页，共40页。感谢您的观看(