开环电子控制系统设计与制作
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设计要求：
（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。
设计制作
电子门铃的设计及其应用
设计分析：
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。 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。 控制（处理）部分可以使用电子电路作为控制核
拓展三
思考： 用或非门怎么实现这个电路？
拓展四
思考： 用独立元件怎么实现这个电路？
拓展四
思考： 用独立元件怎么实现这个电路？
与门
或门
拓展五
如何调高设定温度？（试分析只调节Rp1, Rp2, Rp3, Rp4)
二、简单实用电路的安装与调试
常见的实用电路有：
多谐振荡电路、触发电路、存储器和计数器等。
输入部分
控制部分
输出部分
小 结
确定输出量和被控对象
一、开环电子控制系统设计的一般思路
传感器 选择恰当的部件 控制部分 执行部分 选择合适的接口电路
检测元器件
安装并测试电路
拓展一 适当更改控制电路的各个部分，怎样实现以下功能？
①离磁报警 ②天暗启动电灯（12V， 用二极管模拟）
~220v
拓展二
③设计一个只有晚上开门才亮灯的应用电路。
VCC
Vi
Vi
RL
RL
Vi
R1
10kΩ
Vi
常见输入电路
始终为1
始终为0
马上行动
任务：设计一个天亮报警器，画 出电路图！
要求： 1、当光线亮到一定的程度，发生声音报警； 2、这个报警器的报警临界值，能够调节。
马上行动
利用与非门，实现天黑报警，画出电路图。
马上行动
思考：这是开环控制还是闭环控制？
10K
知识回顾
※ 电子控制系统的组成
输入
传感器采 集信息并 转化为电 信号
控制(处理)
电子电路 处理电信 号并发出 控制命令
输出 继电器 晶闸管 等执行 命令完 成控制
被 控 对 象
电子控制系统的组成方框图
第五章 电子控制系统的设计及其应用
开环电子控制系统的设计和应用
实验探究
问题1：以上两个电路功能一样吗？ 问题2：这两个电路是电子控制吗？
试验准备：
5V电源，电阻4只（共2种电阻值，
大小在300Ω ～800Ω 之间），电容4只 （共2种电容量，大小在0.1μ F～10μ F 之间），开关示波器，无源蜂鸣器，电 路试验板，CT74LS00 1只。
小实验
试验过程：
安装和调试一个多谐振荡器
（1）安装电路： ① R1=R2 ，C1=C2 。 CT74LS00的引脚图如图 所示。 ② 检验各个元器件的质量。 ③ 按照上图所示的电路在试验板上搭接电 路。 （2）调试电路： ① 在输出端A接示波器，观察并记录波形和 周期。 ② 在输出端A接无源蜂鸣器，听声音， ③ 更换两只电阻，重复前面两个步骤①②。 ④ 更换两只电容，重复前面两个步骤①②。
9300
+ -
+ K2 IC IC
9300
+ -
9300
设计制作
设计方案B
电子门铃的设计及其应用
（1）根据前面小试验中的“安装和调试一个多谐振荡器”，在输出端接上无源 蜂鸣器，即可成为门铃电路。 （2）选择两组不同的R和C的值，制作能发出不同声音的门铃。
（3）同方案A（3）
设计制作
设计方案C
电子门铃的设计及其应用
实验探究
机械控制 机械开关
电子控制
输入 电信号
输入电路探究
传感器
热敏传感器
光敏传感器
湿敏传感器
气敏传感器
输入电路探究
常见的输入电路
VCC VCC VCC
传 感 器
串联
RL
Vi
RL
Vi
RL
Vi
RL RL
Vi
分 压 电 阻
R1
10kΩ
R1
10kΩ
R1
10kΩ
输入电路探究 以下传感器电路的接法，它的输入有什么特点？
CT74LS00的引脚图
小实验
JN6201集成电路调试
JN6201音乐集成电路内部有微处理器和多个多谐振 荡器，这些多谐振荡器有不同的频率，通过程序控 制，JN6201音乐集成电路可以产生四首不同的乐曲。
小实验
JN6201集成电路调试
小实验
来自百度文库
JN6201集成电路调试
设计制作
电子门铃的设计及其应用
多谐振荡器：能自动产生周期性脉冲的自激振荡器，常用来作为 脉冲信号源。脉冲的周期由电路中的电容C和电阻R确定。
存储器：由触发器或其他存储元件构成 的存储阵列，用来存放数 据和指令。 计数器：能统计时间脉冲数的组件，在电子控制系统中可用来实 现顺序控制、定时或延时等。
小实验
安装和调试一个多谐振荡器
试验目的：安装和调试一个多谐振荡器
心。
设计制作
设计方案A
电子门铃的设计及其应用
（1）挑选两个发出不同声音的音乐集成电路作为控制（处理）部分 （2）根据本书第一章第一节练习中“电子控制报警器模型”，将干簧管改为按钮开 关，即可成为门铃电路 （3）安装两组电子门铃控制系统，并根据大小和小孩不同的身高和手的长度，在门 框的适当位置安装两只按钮开关 K1 IC
使用本节中JN6201音乐集成电路，在输入端I1和输入端I2接两只按钮开关，输出 端O1接一个晶体三极管后再接一个扬声器，如下图所示:
（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。
设计制作
电子门铃的设计及其应用
设计分析：
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。 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。 控制（处理）部分可以使用电子电路作为控制核
拓展三
思考： 用或非门怎么实现这个电路？
拓展四
思考： 用独立元件怎么实现这个电路？
拓展四
思考： 用独立元件怎么实现这个电路？
与门
或门
拓展五
如何调高设定温度？（试分析只调节Rp1, Rp2, Rp3, Rp4)
二、简单实用电路的安装与调试
常见的实用电路有：
多谐振荡电路、触发电路、存储器和计数器等。
输入部分
控制部分
输出部分
小 结
确定输出量和被控对象
一、开环电子控制系统设计的一般思路
传感器 选择恰当的部件 控制部分 执行部分 选择合适的接口电路
检测元器件
安装并测试电路
拓展一 适当更改控制电路的各个部分，怎样实现以下功能？
①离磁报警 ②天暗启动电灯（12V， 用二极管模拟）
~220v
拓展二
③设计一个只有晚上开门才亮灯的应用电路。
VCC
Vi
Vi
RL
RL
Vi
R1
10kΩ
Vi
常见输入电路
始终为1
始终为0
马上行动
任务：设计一个天亮报警器，画 出电路图！
要求： 1、当光线亮到一定的程度，发生声音报警； 2、这个报警器的报警临界值，能够调节。
马上行动
利用与非门，实现天黑报警，画出电路图。
马上行动
思考：这是开环控制还是闭环控制？
10K
知识回顾
※ 电子控制系统的组成
输入
传感器采 集信息并 转化为电 信号
控制(处理)
电子电路 处理电信 号并发出 控制命令
输出 继电器 晶闸管 等执行 命令完 成控制
被 控 对 象
电子控制系统的组成方框图
第五章 电子控制系统的设计及其应用
开环电子控制系统的设计和应用
实验探究
问题1：以上两个电路功能一样吗？ 问题2：这两个电路是电子控制吗？
试验准备：
5V电源，电阻4只（共2种电阻值，
大小在300Ω ～800Ω 之间），电容4只 （共2种电容量，大小在0.1μ F～10μ F 之间），开关示波器，无源蜂鸣器，电 路试验板，CT74LS00 1只。
小实验
试验过程：
安装和调试一个多谐振荡器
（1）安装电路： ① R1=R2 ，C1=C2 。 CT74LS00的引脚图如图 所示。 ② 检验各个元器件的质量。 ③ 按照上图所示的电路在试验板上搭接电 路。 （2）调试电路： ① 在输出端A接示波器，观察并记录波形和 周期。 ② 在输出端A接无源蜂鸣器，听声音， ③ 更换两只电阻，重复前面两个步骤①②。 ④ 更换两只电容，重复前面两个步骤①②。
9300
+ -
+ K2 IC IC
9300
+ -
9300
设计制作
设计方案B
电子门铃的设计及其应用
（1）根据前面小试验中的“安装和调试一个多谐振荡器”，在输出端接上无源 蜂鸣器，即可成为门铃电路。 （2）选择两组不同的R和C的值，制作能发出不同声音的门铃。
（3）同方案A（3）
设计制作
设计方案C
电子门铃的设计及其应用
实验探究
机械控制 机械开关
电子控制
输入 电信号
输入电路探究
传感器
热敏传感器
光敏传感器
湿敏传感器
气敏传感器
输入电路探究
常见的输入电路
VCC VCC VCC
传 感 器
串联
RL
Vi
RL
Vi
RL
Vi
RL RL
Vi
分 压 电 阻
R1
10kΩ
R1
10kΩ
R1
10kΩ
输入电路探究 以下传感器电路的接法，它的输入有什么特点？
CT74LS00的引脚图
小实验
JN6201集成电路调试
JN6201音乐集成电路内部有微处理器和多个多谐振 荡器，这些多谐振荡器有不同的频率，通过程序控 制，JN6201音乐集成电路可以产生四首不同的乐曲。
小实验
JN6201集成电路调试
小实验
来自百度文库
JN6201集成电路调试
设计制作
电子门铃的设计及其应用
多谐振荡器：能自动产生周期性脉冲的自激振荡器，常用来作为 脉冲信号源。脉冲的周期由电路中的电容C和电阻R确定。
存储器：由触发器或其他存储元件构成 的存储阵列，用来存放数 据和指令。 计数器：能统计时间脉冲数的组件，在电子控制系统中可用来实 现顺序控制、定时或延时等。
小实验
安装和调试一个多谐振荡器
试验目的：安装和调试一个多谐振荡器
心。
设计制作
设计方案A
电子门铃的设计及其应用
（1）挑选两个发出不同声音的音乐集成电路作为控制（处理）部分 （2）根据本书第一章第一节练习中“电子控制报警器模型”，将干簧管改为按钮开 关，即可成为门铃电路 （3）安装两组电子门铃控制系统，并根据大小和小孩不同的身高和手的长度，在门 框的适当位置安装两只按钮开关 K1 IC
使用本节中JN6201音乐集成电路，在输入端I1和输入端I2接两只按钮开关，输出 端O1接一个晶体三极管后再接一个扬声器，如下图所示: