《电子控制技术》培训资料

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版本日期：2015 年 5 月
实验一、简易调光台灯
学习目标：
◎ 初步认识面包板套件的结构，包括电源输出和面包板内部结构 ◎ 认识电阻、电位器 ◎ 认识常用的 LED
【任务一、点亮一个 LED】
R1
,l
330
＋
3V
－
白色 LED1
点亮一个 LED 电路图
点亮一个 LED 电路 面包板效果图
1．认识常用色环电阻
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版本日期：2015 年 5 月
图2
三、利用洞洞板学生自制电子产品 虽然在面包板上做实验学习原理非常方便，但它终究只是一个实验的平台， 最后还是要回归到焊接转化为作品，这个时候如图 3 所示的洞洞板就是 DIY 电 子作品的不二选择，不用设计 PCB 板再去打样，直接可以焊接元器件。
图3
经过这三步的过程以后，学生不仅认识元器件，能焊接，能懂电路工作原 理，还能进行简单的设计了，应该是比较行之有效的教学方法。
①
4．MB－102 面包板的认识 （ 1） MB－102 面包板从左到右可以简单分成最左边两 列，中间 10 列，最右边两列这样三大区域。 （2）最左边两列和最右边两列均由红、蓝线标识，每 列均有 50 个孔，底下均有一个长金属条，所以每列 50 个孔是连通的。一般最左边两列和最右边两列用于引入 正负电源，红线标识处接正极，蓝线标识处接负极。 （3）中间 10 列用于布局元器件，正中间有一个凹槽 将中间 10 列隔断分成左、右各 5 列，凹槽处接集成门电 路、继电器等，凹槽左、右两边每一行 5 个孔的底下各 有一个长金属条，所以凹槽左、右两边每一行 5 个孔是 连通的。
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版本日期：2015 年 5 月
培训焊接目录
焊接一、简易闪光电路制作………………………………………………………51 焊接二、声控旋律灯制作…………………………………………………………54 焊接三、光控路灯模型制作………………………………………………………55 焊接四、电磁继电器通用模块的制作……………………………………………57 焊接五、三位数字密码锁制作……………………………………………………58 焊接六、鸡蛋孵化温度控制器制作………………………………………………60
四色环电阻
五色环电阻
电路图中的电阻符号
2．认识 LED
各种颜色的 发光二极管
发光二极管的符号和正负极区分
知道发光二极管的符号了吗？ 如何区分发光二极管的正负极呢？
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版本日期：2015 年 5 月
3．控制主板的认识
⑤ ② ③ ⑥ ⑦ ⑧ ④ ⑨ ⑩
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
电源总开关 A 信号高低电平切换开关 B 信号高低电平切换开关 C 信号高低电平切换开关 5V 电源 2×2P 母座 3V 电源 2×2P 母座 GND 电源负极 2×2P 母座 A 信号输出 2×2P 母座 B 信号输出 2×2P 母座 C 信号输出 2×2P 母座
【任务四、电子控制报警器】
TG SP
+ -
面 包 板 实 验 套 件 取 电
如左图所示， 按要求搭接电 路，打开电源开关，将磁铁吸在一 字螺丝刀上靠近干簧管，观察观 象，再将磁铁移开观察现象。
【任务五、判断电子控制系统的方法】
________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。
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版本日期：2015 年 5 月
【任务二、认识扬声器】
扬声器有两根引线，无需区分正负极。有脉冲信号 即可发声。
【任务三、认识音乐芯片 AD9300】
+ TG
SP －
1．触发型音乐芯片共四个接线端分别是：电源正极、触发端、扬声器、电源负极，其中 TG 触发端接正电源时触发音乐芯片发声。 2．扬声器一端接 SP，另一端接电源正极。 3．测试音乐芯片和扬声器。 实验现象：当 TG 触发端接电源正极时，扬声器发出报警声；当 TG 触发端悬空时，扬声 器不发声。
备注：充分认识面包板的结构，可以让我们在搭 接电路的时候少出现失误，而且还可以让我们用最少 的导线来搭接电路，大大提高效率和成功率。
MB-102 面包板实物图
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版本日期：2015 年 5 月
5．面包板专用线的认识
为了在使用过程中提高接线的正确率和方便检测，一般用红 线表示电源正极，用黑线表示电源负极，其它颜色的线表示信号 线。
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版本日期：2015 年 5 月
【任务二、光敏电阻的检测】
R1 10k
＋
3V
－
RL
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1．根据电路原理图在面包板合适的位置接好电路 2．断开开关，在以下不同的光照条件下，用多用电表测量光敏电阻的阻值。 光照情况 电阻值/kΩ 3．合上开关，在以下不同的光照条件下，用多用电表测量光敏电阻的电压值。 光照情况 电压值/V 4．试验总结 ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 注意： 选择数字万用表来学习电子控制技术的原因
图 1、声控旋律灯
二、利用面包板让学生设计和调试电路 有了直观的电子控制技术的作品的刺激以后，学生们会思考它们究竟是如 何正常工作的呢？他们会迫不及待地想学会方法，然后应用到别的地方去，这 个时候我们就可以开始正式学习电子电路工作原理 ，能进行一步一步的设计和 测试 ，那么面包板 是绝好的选择。因为它有专门的面包板专用线进行拔插操作 就能进行搭接电路和测试，如果电路设计不对或者搭接有误，只要重新拔插就 能操作。如图 2 所示几种电路。
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版本日期：2015 年 5 月
实验二、电子控制报警器模型
学习目标：
◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 进一步了解面包板的内部结构，能在其上进行电路搭接和测试 认识干簧管 认识扬声器 认识音乐芯片及其使用 掌握如何判断电子控制系统的方法
【任务一、磁控小灯】
干簧管
＋
3V
－ 白色
R1 330
LED1
1．干簧管的认识
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版本日期：2015 年 5 月
实验三、多用电表检测光敏电阻试验
学习目标：
◎ 学习数字多用电表的使用 ◎ 了解数字多用电表检测光敏电阻的方法 ◎ 了解光敏电阻的特性
【任务一、数字多用电表的使用】
R1 330
＋
3V
－
白色 LED1
1．数字多用电表测电阻 R1 的电阻值
如左图，断开电源开 关，万用表旋到电阻档合 适量程，红、黑两表笔分 别 与 面包 板上 的电 阻 两 脚接触，测量 R1 的电阻 值 R = _______。
2．数字多用电表测电阻 R1 的电压值
如左图，打开电源开 关，LED 灯亮，万用表旋 到电压档合适量程，红、 黑 两表 笔分 别与 面包 板 上的电阻两脚接触，注意 红笔接正极 ，黑笔接负 极，测量 R1 两端的电压 值 U=________。
3．根据串联电路的特点，求流过 LED 的电流大小。 流过电阻的电流和流过 LED 的电流是一样的。
+3V R1 10k R2 10k
手遮盖光敏电阻 的受光表面
光敏电阻的受光表面暴露在教室 的自然光下
手遮盖光敏电阻 的受光表面
光敏电阻的受光表面暴露在教室 的自然光下
实验：在面包板上搭好上图所示电路，用机械指针表测 R1 两端的电压，发现跟理论值相差 很大，就能发现问题所在。 1．指针式机械表的电压档内阻较小一般是几 kΩ到几十 kΩ，测电子控制技术中的大电阻的 电压时影响大，甚至测量错误。 2．数字多用电表的使用比指针式机械表使用简单。 3．型号不同的数字多用电表使用方法略有不同，但是大致相当，条件较好的学校可以选择 FLUKE 数字多用电表。
焊接成品欣赏
1、 简易闪光电路焊接成品
2、光控路灯模型焊接成品
3、声控旋律灯焊接成品
4、 三位数字密码锁焊接成品
5、 电磁继电器通用模块焊接成品
6、鸡蛋孵化温度控制器焊接成品
版本日期：2015 年 5 月
《电子控制技术》教学的个人建议
湖州市埭溪中学 张晓青
《电子控制技术》对于选择这门课程的学生来说，是非常有吸引力的，因 为他们内心渴望自己能动手设计制作出有趣的电子小作品，但是开始几节课一 上后，如果没有让他们动手制作出点成果的话，他们的兴趣马上会大打折扣。 所以就结合《电子控制技术》教材，我的个人建议是分三步走： 一、简单的电子套件吸引学生，提高他们的学习积极性 学生觉得电子技术好玩，能做点东西出来会比较酷，但是真要做点像样的 电子小作品出来原理上是非常有难度的，所以一开始先用直观的东西，也就是 如图 1 所示现成的电子套件来让学生焊接，从而达到认识元器件和初步学会焊 接的效果，这类电子套件要能满足这样几个条件更好：1、元器件少，每个套件 认识几个元器件，学生压力小；2、焊接后成功率要到达到 100%，成功率低了以 后，因为学生不会调试和检查，不成功的作品对于他们来说就是打击，少了自 信，低了兴趣；3、套件要趣味性足，像焊一个小型的直流电源，或者电子门铃 之类的，学生往往兴趣不大。能有声音，闪光，颜色这类的学生兴趣较足。
干簧管 1
干簧管 2
如图干簧管 1 和干簧管 2 是两种不同的封装，功能一样，都是周围有磁场的时候闭合，周 围没有磁场的时候断开，前一种是玻璃封装，能看见内部结构但容易碎裂，后一种是塑料封 装，不能看见内部结构，但不会碎裂，所以我们用的时候选择干簧管 2，价格略贵。 2．搭接电路调试 （1）根据电路原理图从元件盒里挑选所需要的元器件 （2）根据电路原理图在面包板合适的位置布局元器件 （3）根据电路原理图连接导线 （4）打开电源，把磁铁吸在螺丝刀上，靠近干簧管，LED 发亮；把磁铁移开干簧管，LED 熄灭，电路调试成功。
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版本日期：2015 年 5 月
培训实验目录
实验一、简易调光台灯……………………………………………………………6 实验二、电子控制报警器模型……………………………………………………9 实验三、多用电表检测光敏电阻试验……………………………………………11 实验四、多用电表检测热敏电阻试验……………………………………………13 实验五、三种基本逻辑门电路的测试试验………………………………………14 实验六、与非门和或非门的逻辑测试试验………………………………………18 实验七、组合逻辑电路设计（案例一、感应灯逻辑设计）……………………23 实验八、观察晶体三极管的开关特性……………………………………………24 实验九、视力保护提醒器设计……………………………………………………25 实验十、组合逻辑电路设计（案例二、门控灯逻辑设计）……………………27 实验十一、组合逻辑电路设计（案例三、四舍五入电路逻辑设计）…………28 实验十二、组合逻辑电路设计（案例四、基本触发器设计）…………………30 实验十三、电磁继电器实验………………………………………………………34 实验十四、晶闸管实验……………………………………………………………37 实验十五、AD6201 集成音乐电路的应用………………………………………39 实验十六、开环控制系统设计（光控路灯）……………………………………41 实验十七、红外线遥控门铃………………………………………………………42 附：课本其它相关实验……………………………………………………………44
分别用元件盒中的其它颜色的 LED 代替白色 LED，观察发光效果。
【任务三、制作一个简易 LED 调光台灯】
2
＋
1 3 3V
－
Rp 5k
白色 LED1
123 电位器
简易 LED 调光台灯
1．3296 系列电位器的认识 2．根据电路原理图搭接电路（注意，此处误接 5V 的话，容易烧毁 LED） 3．用一字螺丝刀调节电位器旋钮，观察 LED 的发光强度，学会如何调亮和如何调暗 LED
6．搭接电路并调试 （1）先从元件盒里，挑选出所需的元器件 （2）根据电路原理图在面包板合适位置布局元器件 （3）根据电路原理图连接导线 （4）打开电源，LED 发光；关闭电源，LED 熄灭，电路调试成功。
问题：如下图所示，改变发光二极管的正负极方向，观察现象。
R1 330
＋
3V
－
白色 LED1
【任务二、点亮其它颜色的二极管】