无人机电子技术基础自动延时照明电路的设计制作教案

《自动延时照明电路的设计制作》课程教案微课标题自动延时照明电路的设计制作所属课程无人机电子技术基础所属专业无人机应用技术适用对象电子类学生（1）555定时器的机构和工作原理。预习内容（2）555定时器三种典型应用电路的性能特定和工作原理。（1）理解555定时器和继电器的基本工作原理；（2）能独立设计原理图并安装调试；课程目的（3）能进行定时元件参数设置，并能进行定时误差分析。（4）掌握简单的电子电路的测试、检修方法与技巧。1．直流稳压电具包、万用表2．主要元件清单拨码开关2个，按钮开关1个，继电器源、电工电子实训工1个，555定时芯片及8脚管座各1片，电解电容100pF／25V一个、瓷片电容0.1uF／16V一个、电阻220k．470K各1设备与器材个，稳压二极管2CP10一个，IN5004一个，小灯、灯座一个，导线，印制电路板1块，焊锡丝。重点；555定时器的引脚功能，元件参数的选择。教学重、难点难点：电路板的调试。1．555定时器555定时器是一种时基电路，能在5~16V电源下工作，输出电平可与TTL、CMOS、HTL逻辑电路兼容，振荡精度与外接元件特性有关，具有200mA的吸收或供出电流，可直接推动扬声器，电感等低电阻负载。555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路，该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。下面以5G555定时器为例，介绍555定时器的电路组成、工作原理及其应用。相关内容图1555定时器引脚图2．继电器继电器是一种自动电器，在控制系统中用来控制其它电器动作，或在主电路中作为保护用电器。它根据输入量变化而产生动作般功率不大，所以对继电器触点的额定电流和转换能力的要求不高，因此继电器一般不采用灭弧装置，触点结构也较简单。按输入信号不同，继电器可分为电压继电器流继电器、中间继电器间继电器、热继电器和速度继电器等。现介绍电磁电流继电器的结构和工作原理。。由于继电器的触点是用于控制电路中，控制电路一、电、时控制继电器大部分为电磁式结构，即用电磁铁系统来感受输入量的变化，而结构示意图。通过触头系统输出控制信号。如图3所示为电磁式电流继电器图2继电器结构示意图图3继电器实物图图2中为一拍合式电磁铁，当通过电流线圈1的电流超过某一定值，电磁吸力大于反作用弹簧力时，衔铁3吸合并带动绝缘支架9动作，使常闭触点10-11断开，常开触点6-7闭合。反作用调节螺母5用来调节反作用力的大小，即用以调节继电器的动作参数值。课程教学实施过程一、实训内容及操作步骤1.分析555定时器的典型应用电路——多谐振荡电路2．参考电路图、主要元件的基本原理及特性根据题目要求确定设计方案，画出前照灯关闭自动延时控制器电路原理图，其中包括元器件规格型号的确定。参考电路图如图4所示。图4汽车前照灯关闭自动延时控制电路S图4所示前照灯关闭自动延时原理：当汽车停下后，司机先按下延时按钮3，控制器电路的工作0uSSS然后松开，关掉。当按下延时按钮时，蓄电池给555定时器提供电源，接通电源瞬间，323c555定时器输出为高电平，使继电器磁化线圈中有电流通过，产生吸力使触点闭合，这样，蓄电池VD一方面经过继电器、1给前照灯供电，使前照灯继续点亮；另一方面通过继电器给555定时器供2V/3时，555定时器输出端输出为低电电，RRCC并通过、向电容器充电，当被充电至6126CC平，继电器的磁化线圈断电，触点断切断前照灯电路，前照灯才熄灭。2、定时元件的参数设计根据多谐振荡电路特性，电容从1/3Vcc-2/3VCC充放电来回震荡，因此高电平持续时间为电容从1/3Vcc-2/3VCC的充电时间，本项目中电容每次从0~2/3Vcc，断电以后充分放电归0。因此要求把公式中的起点1/3VCC改为0V.即要求1.1倍的(R1+R2)C=50s理论联系实际，依据阻容元件参数的特点，组合凑数，实现3号脚输出高电平持续时间约为50S。图5UC电压波形图3．实训内容及操作步骤教师首先强调汽车前照灯关闭延时电路制作工艺、组装方法，强调安全用电和制作方法、步骤及要求，零件的摆放、清理及检査等注意事项。（1）分组并认定组长且分配任务。（2）各个组长领取产品材料，并分配下发组内成员任务。（3）检测元器件的质量好坏及元件引脚检测。（4）选用工具，正确安装各个元件，注意合理摆放零件及工具。（5）各小组讨论硬件电路的设计方案，并对电路原理进行分析。（6）训练学生焊接（7）电路（7）总结、测试、评价（评和师评相结合）产品性能与质量。（8）按制作计制作流程参考图5。、组裝电路板，并填写工作记录。板实现自主调试和组内调试，最终实现电路板功能。自自评、组划，收集、整理有关资料，为实训报告积累素材，按工作流程撰写报告。图6汽车前照灯关闭延时电路4、电路板基本调式步骤（1）上电前检查电路板接线有无短路、断路、黏连、虚焊。元件安装是否正确。电源接线是否正确，尤其注意集成电路模块电源线接线地是否有误。后，首先观察电路有无异常现象，例如有无冒烟，有无异常气味。用手摸555集成电路及继电器外封装是否有发烫等。若出现以上异常现象应立即关断电源，排除故障。（2）上电（3）按下S1，S2观察小灯是否点亮。（4）按下S3，断开S2观察小灯是否继续点亮，继续点亮则开始计时直至小灯熄灭。若不点亮则排除故障。5、故障案例分析常见故障案例一：按下S3，断开S2,灯灭故障现象1：如视频播放，按下S3，继电器有吸合声，但断开S2开关，小故障分析根据故障现象，按下S3，继电器有吸合声，说明继电器得电，灯灭了。：推断出555定时器工作，3号脚输出高电平。故障排查步骤：1、查2、查看8号脚至二极管及前照灯的线路是否有虚焊、断路。3、检查看继电器常开触点有没接错。二极管极性是否有接反图7故障案例分析1器没有吸合声，断开S2开关，小灯灭了。故障现象2：按下S3，继电故障分析：根据故障现象，按下S3，继电器没有吸合声，说明继电器没有得电。推断1：555定时器不工作，3号脚没有输出高电平。推断2：继电器元件引脚连线没有正确，导致不吸合。故障排查步骤：1、用万用表电压档查看3号脚输出电压是否为高电平输出，若为高电平，说明555芯片工作正常，则检查继电器引脚连接是否正常。2、若3号脚没有输出电平A:按下S3按钮，同时用万用表电压档测量4、8号脚是否为电压，若没有电压则检查S3按钮至48号脚连线上是否有错误。B:按下S3按钮，检查62号脚电电解电3、若以上线路连接都正确，则说明555定时芯片损坏，建议更换芯片。则：源电压是否有上升变化，若没有，检查62号脚与电容连接是否正确，容正负极有没接错。图8故障案例分析2常见故障案例二：灯常亮不灭故障现象：如视频播放，按下S3，继电器吸合，断开S2开关，小灯一直亮没有延时熄灭。故障分析：根据故障现象，说明继电器得电，555定时器工作，3号脚输出高电平。但是小灯不能延时熄灭，说明3号脚持续输出高电平，即62号脚电压没有上升到2/3Vcc，即8V。故障排查步骤：1、测量S3按钮连接是2、用万用表电压档测量62号脚电压A:若电压容,R1、R2元件及线路是否连接正确。B:若电压有上升，但是一直升不到8V。则说明电选择100uf/25V电解电否正确，排除S3连接常闭开关。的变化。始终没有变化，则检查电解电容损坏或则参数是否给定太小，则更换电容。可以容。图9故障案例分析3常见故障案例三：灯点亮故障现象2：如视频播放，按下S3，断开S2开关，小灯灭了，按S3小灯点亮。故障分析：根据故障现象，说明继电器没有吸合，小灯没有得到持续供电，因此当S3合上时小灯得S3按钮松开小灯失电熄灭。电点亮，故障排查步骤：1、继电器接线是否错误。2、排查555定时器是否正常工作。故障排查步骤：请参考案例一