电子线路装调 教案 许鸿雁 学习领域C 综合电子线路装调

教案课次31课时4教学对象周次课型理实一体授课日期执教者授课地点课题C1-1能正确装调无线遥控发射器电路使用教材电子线路装调出版社机械工业出版社教学目标知识技能态度1、了解发光二极管的外形、符号、特性2、了解集成电路的类型1、能熟练识别元器件类型或型号；2、能合理在电路板上进行元件布局、整形、，并能按照工艺规范安装元件；3、能按照工艺要求正确完成元器件焊接；4、能正确连接和开启电源，遵守规范流程，完成电路功能的调试；5、熟练装配整机，完成产品交付；1.养成独立分析、思考、解决问题的思维习惯，提高团结互助的合作能力。2.培养学生交流合作能力、继续学习能力教学重点发光二极管的外形、符号、特性集成电路的类型元器件的识别电路调试教学难点元器件的识别电路调试教学资源多媒体课件、电烙铁、焊料、电工实训台、电路相关元器件若干、印刷电路板

教学活动流程教学步骤与内容教学组织形式教学方法达成目标知识讲授（一）发光二极管1、外形发光二极管简称为LED，是一种能将电能转换为光能的特殊二极管。它由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成，2、符号3、工作特性发光二极管具有单向导电性。只有当外加的正向电压使得正向电流足够大时才发光，它的开启电压比普通二极管的大，红色的在1.6~1.8V之间，绿色的约为2V。正向电流越大，发光越强。使用时，应特别注意不要超过最大功耗、最大正向电流和反向击穿电压等极限参数。班级授课讲授法结合实物，介绍发光二极管知识讲授（二）集成电路简介1、集成电路一种微型电子器件或部件，采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。2、集成电路分类按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。集成电路按集成度高低的不同可分为：SSI小规模集成电路、MSI中规模集成电路、LSI大规模集成电路、VLSI

超大规模集成电路、ULSI特大规模集成电路、GSI巨大规模集成电路也被称作极大规模集成电路或超特大规模集成电路。集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路。班级授课讲授法作一般性介绍能力训练一：电路装接前工作1、PCB预处理检查印刷电路板正反面，对于铜箔氧化层进行清洁、去氧化。2、元器件清点与检测对照元件清单，检查电路所需的元器件，并检测质量。班级授课练习法要求：印制板无划伤处，整体清洁无污物，铜箔焊盘平整、光亮。元器件整理规范摆放，通过检测与清点与板面参数对应。能力训练二：电路装接1、元器件整形对照电路板元器件安装位置与尺寸，对元件引脚进行必要的整形。2、元器件安装对照电路板元件安装面，正确安装元器件。元器件字标方向一致，有极性的元器件要保证插装方向正确，同类元器件安装高度一致。3、元器件焊接正确焊接元器件并符合焊接工艺要求。所焊接的元器件的焊点适中，无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺，焊点基本一致。班级授课练习法整形、安装、焊接的质量直接决定了电路板功能能否实现能力训练三：电路通电调试与整机装配1、通电调试完成安装后，检查电路板焊接质量，检查二极管、三极管、电解电容、集成元件等管脚是否正确，接上15V交流电源。通电后，灯即亮。2、整机装配完成电路板与外壳等配件的装配，实现产品交付要求。要求：装配适度，外观整齐美观，功能使用优良，符合产品交付质量要求。班级授课练习法通过调试与整机装配，让学生初步体验到了电子产品在手中诞生的成就感课外作业1、课后作业1、2、3、42、总结技能操作过程中的注意点教学后记教案课次32课时4教学对象周次课型理实一体授课日期执教者授课地点课题C2-1能正确调试温度控制自动调节电路使用教材电子线路装调出版社机械工业出版社教学目标知识技能态度1、了解温度控制自动调节电路的组成2、熟悉温度控制自动调节电路的各项功能1、能在规定的测试条件下，对温度控制自动调节电路进行调试；2、会用万用表、示波器测量电路中的有关电学参数及信号波形；3、能独立分析和解决电路调试过程中出现的问题；4、能正确记录实测数据及信号波形；1.养成独立分析、思考、解决问题的思维习惯，提高团结互助的合作能力。2.培养学生交流合作能力、继续学习能力教学重点温度控制自动调节电路的组成温度控制自动调节电路的功能设定温度与实时温度的调试教学难点温度控制自动调节电路的功能设定温度与实时温度的调试教学资源多媒体课件、电工实训台、温度控制自动调节电路电路板、示波器、万用表

教学活动流程教学步骤与内容教学组织形式教学方法达成目标知识讲授（一）电路组成由加热装置、直流电压表电路、温度显示电路、温度设定与控制调节电路、风扇冷却装置及电源电路等部分组成，可以实现温度显示和温度自动控制功能。班级授课讲授法结合实物，介绍电路组成知识讲授（二）功能介绍1、加热功能采用PTC陶瓷发热元件实现加热升温功能。它的温度调节是靠自身的材料特性，节约成本、寿命长。2、温度测量与显示功能采用LM35作为温度传感器，能产生10mV/℃电信号。采用集成电路7107构建直流电压表电路，直流电压信号从31脚输入，由7107直接转换成位数字信号送至数码管显示。3、温度设定功能接通电源，调节电位器RP41、RP42可以设定预置温度。4、温度控制功能由设定温度电路（R12、D41、RP41、RP42）、实时温度检测电路（U41、R43）、电压比较器(U42A)、PI比例积分调节器(R47、R48、R49、C41、U42B)、电子继电器驱动电路(VT41、D43、KT)、和电源电路（U51、R59）等组成。接通电源，RT41PTC陶瓷发热电阻上电加热，当温度达到设定温度，第一级运放构成的电压比较器输出信号，经第二级运放构成的PI调节器（比例积分调节器）运算处理，驱动VT41导通，继而驱动继电器K1动作，使R41失电降温。当温度降至设定温度以下，继电器复位，重新开始加热。5、风扇辅助冷却功能当继电器动作使R41失电降温同时驱动风扇工作，风扇使得PTC陶瓷发热体快速降温。班级授课讲授法按照电路功能，分模块讲授电路工作原理能力训练一：温度设定接通电源，调节RP41、RP42可以设定预置温度，使TP2电压为500mV，将跨线器J3接在TP2，电压表显示50.0，与500mV对应班级授课练习法要求：正确设定预置温度，使数码管显示温度与设定电压对应能力训练二：实时温度显示与控制1、实时温度显示将跨线器J3接在TP1，电压表显示实时温度2、实时温度控制当温度设定、温度显示、温度控制、直流电压表电路正常工作，风扇起停两次电路才认为正常。班级授课练习法风扇能正常起停两次以上，才能确认电路温度实时控制功能的实现。能力训练三：电路参数测量1、电压测量按照表C2-1-2，用数字万用表正确测量风扇不同工种状态下，测试点TP1、TP2、TP3、TP4的电位。2、电流测量按照表C2-1-3，用数字万用表正确测量继电器吸合与断开时，测量VCC回路中的电流值。3、波形测量按照表C2-1-4，将实测相关波形正确记录并参数计算班级授课练习法电路比较敏感，用数字万用表测量，精度保留三位有效数字课外作业1、课后作业1、2、3、4、52、总结技能操作过程中的注意点教学后记教案课次33课时4教学对象周次课型理实一体授课日期执教者授课地点课题C3-1能正确装接声光楼道灯电路使用教材电子线路装调出版社机械工业出版社教学目标知识技能态度1、了解声光楼道灯电路的组成2、熟悉光敏电阻的结构与原理3、了解驻极体传声器的结构与原理4、知道驻极体传声器的使用与判别5、熟悉与非门的功能与使用1、能准确识读电路中所用的元器件；2、能合理在电路板上进行元件布局、整形、，并能按照工艺规范安装元件；3、能按照工艺要求正确完成元器件焊接；4、能正确连接和开启电源，遵守规范流程，完成电路功能的调试；1.养成独立分析、思考、解决问题的思维习惯，提高团结互助的合作能力。2.培养学生交流合作能力、继续学习能力教学重点声光楼道灯电路的组成光敏电阻的结构与原理驻极体传声器的结构与原理驻极体传声器的使用与判别与非门的功能与使用教学难点驻极体传声器的结构与原理驻极体传声器的使用与判别教学资源多媒体课件、电烙铁、焊料、电工实训台、电路相关元器件若干、印刷电路板

教学活动流程教学步骤与内容教学组织形式教学方法达成目标知识讲授（一）声光楼道灯电路简介1、声光楼道灯的用途2、声光楼道灯电路的组成通常采用光敏电阻作为感光元件，驻极体话筒用来拾取声音，通过与非门组成的电路进行信号波形整形，驱动电子开关实现智能控制，班级授课讲授法作简单介绍知识讲授（二）光敏电阻1、光敏电阻的作用光敏电阻又称光敏电阻器或光导管，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器。一般用于光的测量、控制和光电转换。2、外形与符号3、结构与工作原理当光敏电阻受到光的照射时，半导体片（光敏层）内光敏电阻就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，入射光强、电阻减小，入射光弱、电阻增大。班级授课讲授法结合实物，作一般性介绍知识讲授（二）驻极体传声器1、结构与工作原理由声电转换和阻抗变换两部分组成。当声波引起驻极体薄膜振动而产生位移时，改变了电容两极板之间的距离，从而引起电容的容量发生变化，由于驻极体上的电荷数始终保持恒定，根据公式：Q=CU，所以当C变化时必然引起电容器两端电压U的变化，从而输出电信号，实现声-电的变换。2、正确使用话筒引出端分为两端式和三端式两种。无论何种接法，驻极体话筒必须满足一定的偏置条件，即保证内置场效应管始终处于放大状态才能正常工作。1）两端输出方式：2）三端输出方式：3、极性判别将万用表拨至R×1kΩ档，黑表笔接任一极，红表笔接另一极。再对调两表笔，比较两次测量结果，阻值较小时，黑表笔接的是源极，红表笔接的是漏极。班级授课讲授法结合实物，重点讲授其使用方法与极性检测知识讲授（三）CD4011与非门1、门电路简介基本逻辑门电路有三种：与门、或门、非门。最常用的有与非门、或非门。2、CD4011四2输入与非门班级授课讲授法让学生了解与非门的功能，为后续电路识图与工作原理的理解作准备能力训练一：电路装接前工作1、PCB预处理检查印刷电路板正反面，对于铜箔氧化层进行清洁、去氧化。2、元器件清点与检测对照元件清单，检查电路所需的元器件，并检测质量。班级授课练习法要求：印制板无划伤处，整体清洁无污物，铜箔焊盘平整、光亮。元器件整理规范摆放，通过检测与清点与板面参数对应。能力训练二：电路装接1、元器件整形对照电路板元器件安装位置与尺寸，对元件引脚进行必要的整形。2、元器件安装对照电路板元件安装面，正确安装元器件。元器件字标方向一致，有极性的元器件要保证插装方向正确，同类元器件安装高度一致。3、元器件焊接对照电路板底层，正确焊接元器件并符合焊接工艺要求。所焊接的元器件的焊点适中，无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺，焊点基本一致。班级授课练习法整形、安装、焊接的质量直接决定了电路板功能能否实现能力训练三：电路通电调试完成安装后，检查电路板焊接质量，检查二极管、三极管、电解电容、集成元件等管脚是否正确，接上15V交流电源。通电后，灯即亮。班级授课练习法通电，初步检查电路的基本功能课外作业1、课后作业1、2、32、总结技能操作过程中的注意点教学后记

教案课次34课时4教学对象周次课型理实一体授课日期执教者授课地点课题C3-2能正确调试声光楼道灯电路使用教材电子线路装调出版社机械工业出版社教学目标知识技能态度1、了解声光楼道灯电路的组成2、了解声光楼道灯电路的工作原理1、能对声光控楼道灯电路进行通电调试，检测基本功能；2、能通过单元电路调试与整体调试，完成电路功能的调试与测量；3、熟练使用万用表、示波器测量电路中的有关参数及信号波形；4、能自行解决调试过程中出现的问题；1.养成独立分析、思考、解决问题的思维习惯，提高团结互助的合作能力。2.培养学生交流合作能力、继续学习能力教学重点声光楼道灯电路的组成声光楼道灯电路的工作原理教学难点声光楼道灯电路的工作原理教学资源多媒体课件、电工实训台、声光楼道灯电路电路板、示波器、万用表

教学活动流程教学步骤与内容教学组织形式教学方法达成目标知识讲授（一）声光楼道灯电路的组成电路大致可分为主电路与控制电路两大部分。主电路由桥式整流电路D1~D4与24V交流照明灯组成，同时整流后的电压经滤波（C1）、稳压（DZ、R1）为控制电路提供直流电源。控制电路由检音放大电路、感光电路、电平检测与整形、延时控制电子开关等电路组成。1、拾音放大电路2、感光电路3、检波与整形电路4、延时控制电路5、缓冲触发控制电路6、电子开关班级授课讲授法采用化整为零的方法，引导学生分别认识与分析各功能部分电路知识讲授（二）声光楼道灯的工作原理220V交流电通过灯泡流向VD经整流，C1滤波，R1限流，D3稳压后输出直流电给控制电路供电。当光线照射到光敏RG电阻上时，其阻值变的很小，使与非门2脚为低电平，3脚被锁定为高电平，与1脚的输入电平高低无关，所以电路封锁了声音通道，使声音信号不能通过。这时11脚输出低电平，晶闸管T1无触发信号不导通，灯不亮。当光敏电阻无光照时呈高阻，使与非门2脚变成高电平，3脚的的输出状态受1脚输入电平控制。没有声音信号时，三极管T2工作在饱和状态，1脚为低电平。当话筒BM接受到声音信号时，该信号经T2放大，三极管T2由饱和进入放大状态，T2的集电极由低电平转变成高电平并送至与非门1脚，4脚输出高电平并对电容C3充电，因充电时间常数很小，很快成高电平，使11脚输出高电平，通过电阻R7触发T1导通，L被点亮。声音消失后，4脚输出低电平，因D1的阻断作用，电容C3只能通过R6或R6和R8并联电阻缓慢放电，8、9脚仍保持高电平，L维持发亮。经过一段时间，当电容两端电压下降到低电平时，T1无触发信号而关断，L熄灭。该电路的延迟时间即灯L每次点亮的时间，主要由电阻R6、R8和电容C3的放电时间常数决定。调整RP3、RP2可以调节声控灵敏度的高低，调整RP1的阻值可以改变光控灵敏度，调整均相互独立，互不牵连。班级授课讲授法在模块功能了解的基础上，在整体分析电路工作原理能力训练一：电路基本功能的检测连接并接通电源，光敏电阻RG在自然光下，观察有声响和无声响两种情况灯的状态；用黑胶布封住光敏电阻RG，观察有声响和无声响两种情况灯的状态。班级授课练习法要求：实现电路功能正常：有光照时，不管有无声响灯都不亮；无光照时有声响灯亮且延时数秒后自动熄灭能力训练二：模块功能调试1、光控电路的电压测定接上电源后，光敏电阻在自然光下，用万用表测量RG压降；然后用黑胶布封住RG，再次测量RG压降，并记录于表C3-2-22、声控电路静态调试在光敏电阻受光装态下：1）将话筒短接，调节RP2使TP5电压约为0.1V，记录T2的静态电压，并写出其工作状态；2）断开话筒短接线，在无声静态时，调节RP3,使BM上点电压约为0.5～0.7V，，并记录于表C3-2-3班级授课练习法采用分块调试电路，再整体测试的方法，让学生了解一般电子电路的基本调试步骤能力训练三：整体电路调试1、电压测试：按照表C3-2-4中规定的测试条件，依次测量相关各点的数据。2、电路波形记录：按照表C3-2-5要求，分别用示波器观察灯不亮和亮时，灯泡两端的电压波形。班级授课练习法通过参数测量，加强学生理解电路功能与原理课外作业1、课后作业1、2、3、4、5、62、总结技能操作过程中的注意点教学后记教案课次35课时4教学对象周次课型理实一体授课日期执教者授课地点课题C4-1能正确装接行走机器人电路使用教材电子线路装调出版社机械工业出版社教学目标知识技能态度1、理解555定时器的概念、特点与应用2、了解H桥驱动电路1、能快速识别电路中所用的元器件；2、能合理在电路板上进行元件布局，合理整形元件，并能按照工艺规范安装元件；3、能按照工艺要求正确完成元器件焊接；4、能正确连接和开启电源，遵循规范流程，完成电路基本功能的检测；1.养成独立分析、思考、解决问题的思维习惯，提高团结互助的合作能力。2.培养学生交流合作能力、继续学习能力教学重点555定时器的概念、特点与应用H桥驱动电路教学难点555定时器的概念、特点与应用H桥驱动电路教学资源多媒体课件、电烙铁、焊料、电工实训台、电路相关元器件若干、印刷电路板

教学活动流程教学步骤与内容教学组织形式教学方法达成目标知识讲授（一）555定时器1、引脚功能2、控制功能3、特点：4、应用;1）单稳态触发器2）多谐振荡器3）施密特触发器班级授课讲授法首先讲授555定时器的引脚功能与控制功能，在理解的基础上再介绍555定时器的应用电路，为后续电路调试作知识准备。知识讲授（二）H桥驱动器1、电路2、工作过程要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。根据不同三极管对的导通情况，电流可能从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。班级授课讲授法通过H桥驱动电路的认识，让学生理解机器人行走的原理能力训练一：电路装接前工作1、PCB预处理检查印刷电路板正反面，对于铜箔氧化层进行清洁、去氧化。2、元器件清点与检测对照元件清单，检查电路所需的元器件，观察元器件有无损坏。班级授课练习法要求：印制板无划伤处，整体清洁无污物，铜箔焊盘平整、光亮。元器件整理规范摆放，通过检测与清点与板面参数对应。能力训练二：电路装接1、元器件整形对照电路板元器件安装位置与尺寸，对元件进行合适的整形。2、元器件安装按照安装工艺要求，正确安装元器件。元器件字标方向一致，有极性的元器件要保证插装方向正确，同类元器件安装高度一致。3、元器件焊接对照电路板底层，正确焊接元器件并符合焊接工艺要求。所焊接的元器件的焊点适中，无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺，焊点基本一致。班级授课练习法整形、安装、焊接的质量直接决定了电路板功能能否实现能力训练三：电路通电调试1、电源接线：用螺丝刀拆开机器人身体的后盖，将拨动开关接到电机的红线用烙铁拆下，然后焊接到电路板上的GB+接口，将电池盒负极接到电机上的白线用烙铁拆下，然后接到电路板上的GB-接口。2、机器人头部接线将机器人头部的红线与电机相连的一端焊下，在这里串联一个二极管1N4148，二极管负极接机器人头部的红线，正极接到刚拆下头部红线的电机铜片上。3、电动机接线将直流电机负极铜片用导线接至电路板上MT1接口，正极铜片用导线接至电路板MT2接口。4、通电测试：完成安装后，电池盒放入3节5号电池，拨动开关至“ON”的状态。机器人前进并伴随有音乐、眼睛闪红光，行走一段时间后自动后退，退行一段时间后自动前进，周而复始。班级授课练习法通过连接线将各模块电路连接后，再通电测试基本功能，让机器人能够实现行走功能。课外作业1、课后作业1、2、32、总结技能操作过程中的注意点教学后记

教案课次36课时4教学对象周次课型理实一体授课日期执教者授课地点课题C3-2能正确调试行走机器人电路使用教材电子线路装调出版社机械工业出版社教学目标知识技能态度1、熟悉行走机器人电路的组成2、理解行走机器人电路的工作原理1、能说出行走机器人电路工作原理；2、能完成行走机器人单元功能的调试与参数测定；3、能完成行走机器人整体调试与参数测定；4、能自行解决调试过程中出现的问题；1.养成独立分析、思考、解决问题的思维习惯，提高团结互助的合作能力。2.培养学生交流合作能力、继续学习能力教学重点行走机器人电路的组成行走机器人电路的工作原理教学难点行走机器人电路的工作原理教学资源多媒体课件、电工实训台、行走机器人电路电路板、示波器、万用表

教学活动流程教学步骤与内容教学组织形式教学方法达成目标知识讲授（一）行走机器人电路的组成本电路可分为正、负稳态电路和直流电机正反转驱动电路两部分。正、负稳态电路由555定时器和RC充放电电路组成，用来提供直流电机正转和反转控制信号。直流电机正反转驱动电路由H型全桥式电路构成，主要用来控制电机正转和反转，从而实现行走机器人前进、后退的功能。1、正、负稳态电路：正、负稳态电路由555定时器、W2、R13、C5、C3、W1、R6、C1、C2组成，其中W2、R13、C5构成正稳态的延时电路，调节W2可以调节C5充电的时间，从而控制正稳态时间。W1、R6、C1构成负稳态的延时电路，调节W1可以调节C1放电的时间，从而控制负稳态时间。正稳态时电机正转，机器人前进；负稳态时电机反转，机器人后退。2、直流电机正、反转驱动电路：直流电机正反转电路采用的是应用最广泛的H型全桥式电路，驱动电路由VT1、R7、VT3、R10、VT5、VT7、VT2、R12、VT4、R9、VT6、VT8组成，这种驱动电路可以很方便实现直流电机的正转、反转运行。其中VT5、VT7为一组，VT6、VT8为另一组，两组的状态互补，一组导通则另一组必须关断。当VT5、VT7导通时，VT6、VT8关断，电机两端加正向电压，可以实现电机的正转；当VT6、VT8导通时，VT5、VT7关断，电机两端加反向电压，可以实现电机的反转。班级授课讲授法采用化整为零的方法，引导学生分别认识与分析各功能部分电路知识讲授（二）行走机器人电路的工作原理初始状态电容C1两端的初始电压为0，小于1/3VCC，3脚输出高电平。此时W2、R13、C5构成正稳态的延时电路，电源通过W2、R13向C5充电（调节W2可以改变C5达到触发电平的时间）。因为正稳态时MT2端为高电平对C1充满了电，2脚一直处于高电平，当C5两端电压达到2/3VCC时，进入另一个稳态，即负稳态，3脚输出低电平，放电管导通，C5两端电压瞬间被拉为低电平。当555定时器进入负稳态后MT2变为低电平，此时C1通过W1、R6、R14对地放电。调节W1可以调节放电的时间，当C1两端的电压降到1/3VCC时，555定时器进入