通用技术 电子控制技术入门
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粤科版高中通用技术选修1：电子控制技术电子控制系统的基本组成
智能红绿灯系统由智能交通指挥中心电子电路、环 形感应线圈、监控探头、红绿灯四个部分构成，地感线 圈埋在红绿灯下面，当车辆驶过路面时，动感线圈会自 动计数，将数字信息传达到指挥中心，指挥中心再根据 车流量指导信号灯，以达到信号灯自动调时的目的。这 种红绿灯是没有时间显示的，这是与传统的实时控制红 绿灯的很大的一个区别。红绿灯“自适应”，将会在车 流量大的时候自动延长通行时间，对缓解交通压力有很 大的帮助。
路灯
点亮与 熄灭
从前面两个系统的对应关系中可以看出：两个系 统都是先进行信息的收集，然后经过对信息的分析、 判断、发出命令，再执行命令，闭合或传感器
检测光 的强度
电子 电路
分析信 息，发 出命令
执行 机构
执行命 令，完 成路灯 的开和 关
路灯
点亮与 熄灭
[扩展阅读]二极管和发光二极管
发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷 （P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射 出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中 作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发 红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。
[扩展阅读]三极管
信息
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
3.常见的电子控制系统
[马上行动] 分析下列电子控制系统的基本组成部分， 并说出它们的简要工作过程。
电子控制系统名称
输入部分
控制（处理） 部分
输出部分
智能化的红绿灯电 子控制系统
环形感应器
电子控制系统的基本组成
回忆：什么是电子控制系统？ 以电子技术为核心的控制系统，叫做电子控制系统。
通用技术：电子控制技术
高电平触发（高电平有效）：通常情况下，R、S端 为低电平，当需要触发器出现某种状态时，在相应
的功能端输入高电平。
2、与非型基本RS触发器电路特征与分析
Q 功能 1 1 不变 保持 1 0 0 置零 0 1 1 置1 0 0 不定 禁用 S
低电平触发（低电平有效）：通常情况下， 端为高电平，当需要触发器出现某种状态时，在相 应的功能端输入低电平。
充电或放电时间常数τ=RC，一般认为经过 时间t=（3－5）τ，充电或放电完成。
3、认识电感器
铁芯、磁芯、 空芯线圈
产生磁场及电磁感应 通直流阻交流
单组线圈─自感 两组及以上线圈─互感
• 电感器的作用：产生磁场及电磁感应，通 直流、阻交流
• 作用特征：通过其中的电流不能突然变化
4、PN结与半导体二极管
• ⑶、5和8脚为空脚
⑷、9脚低电平 持续时间、10脚 高电平持续时间 与乐曲播放时间 的长短相对应。
11、焊接技术
元件排列整齐
焊点符合要求
内热式电烙铁 电烙铁支架
0.5、0.6、0.7、0.8mm
焊锡丝
松香
焊接方法
①、准备施焊； （被焊金属表面无氧化） ②、加热焊件；（被焊金属均要加热） ③、熔化焊料；（掌握适量） ④、移开焊料；（量够即移） ⑤、移开烙铁。（掌握时间）
电 子 控 制 技 术 实 验 箱
声音传感器应用
四、关于三极管的作用
1、三极管电流放大作用（软件虚拟）
2、三极管电流放大作用电路试验
3、三极管开关作用（软件虚拟）
4、三极管开关作用（电路试验） • 示教板方式：指示灯状态输出 • 实验箱方式：电压表测量输出
开关作用示教板方式
注意三极管的状态与 灯亮、灭的关系。
的功能端输入高电平。
2、与非型基本RS触发器电路特征与分析
Q 功能 1 1 不变 保持 1 0 0 置零 0 1 1 置1 0 0 不定 禁用 S
低电平触发（低电平有效）：通常情况下， 端为高电平，当需要触发器出现某种状态时，在相 应的功能端输入低电平。
充电或放电时间常数τ=RC，一般认为经过 时间t=（3－5）τ，充电或放电完成。
3、认识电感器
铁芯、磁芯、 空芯线圈
产生磁场及电磁感应 通直流阻交流
单组线圈─自感 两组及以上线圈─互感
• 电感器的作用：产生磁场及电磁感应，通 直流、阻交流
• 作用特征：通过其中的电流不能突然变化
4、PN结与半导体二极管
• ⑶、5和8脚为空脚
⑷、9脚低电平 持续时间、10脚 高电平持续时间 与乐曲播放时间 的长短相对应。
11、焊接技术
元件排列整齐
焊点符合要求
内热式电烙铁 电烙铁支架
0.5、0.6、0.7、0.8mm
焊锡丝
松香
焊接方法
①、准备施焊； （被焊金属表面无氧化） ②、加热焊件；（被焊金属均要加热） ③、熔化焊料；（掌握适量） ④、移开焊料；（量够即移） ⑤、移开烙铁。（掌握时间）
电 子 控 制 技 术 实 验 箱
声音传感器应用
四、关于三极管的作用
1、三极管电流放大作用（软件虚拟）
2、三极管电流放大作用电路试验
3、三极管开关作用（软件虚拟）
4、三极管开关作用（电路试验） • 示教板方式：指示灯状态输出 • 实验箱方式：电压表测量输出
开关作用示教板方式
注意三极管的状态与 灯亮、灭的关系。
通用技术选修电子控制技术
F
V3
D
V5
V2
V1
C
V6
V4
视频-第61页-电
四 数字电路的应用
1. 用门电路实现逻辑关系 2. 触发器及其在电子控制系统中的作用
A/D转换器将采样后的模拟信号经量化、编码后转 换成数字信号，如图9.3（c）所示，如2V电压 的编码是0010, 7V电压的编码是0111, 9V电压 的编码是1001。
二 逻辑门
1. 三种基本的逻辑门 2. 与非门和或非门
1. 了解数字电路是一种能够方便地处理“1”和“0”两种状态的电路 2. 熟悉与门、或门和非门等三种基本逻辑门的电路符号及各自的逻辑关系，会填写它
通用技术选修电子控制技术
第一章 电子控制技术系统概述
一 电子控制技术与电子控制系统 二 电子控制系统的组成和工作过程 三 开环电子控制系统和闭环电子控制系统
一 电子控制技术与电子控制系统
1. 理解电子控制技术的含义，了解它的广泛应用 2. 知道电子控制系统是以电子控制技术为核心的系统
干簧管：
干簧管磁敏开关的优点：
1. 认识常见的传感器，能用多用电表 检测传感器2.Βιβλιοθήκη 知道传感器的作用可实际操作演示
热敏电阻：
包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻。
热敏电阻的主要特点是：①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属 大10～100倍以上；②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～ 315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃） 低温器件适用于-273℃～55℃； ③体积小，能够测量其他温度计 无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；④使用方便，电阻 值可在0.1～100kΩ间任意选择；⑤易加工成复杂的形状，可大批 量生产；⑥稳定性好、过载能力强．
电子控制技术1
电子控制系统
以电子技术为核心的控制系统。 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（IC）等电 子器件，它们相互作用，相互依赖，形成 一个整体，以实现控制目的。
被控量和被控对象是电子控制技
术中重要概念
如上面的案例：被控对象是居民楼
被控量是住户扔东西 再如：电饭锅（智能）具有煮饭、保温、 定时、显示温度等功能，它是靠电子控制 技术实现控制的，属于电子控制系统。 电饭锅（普通）具有煮饭、保温等功能， 它是靠双金属片进行控制的，属于机械控 制系统，不属于电子控制系统。
险性，使患者避免感染和失血，且 大大降低了对周围组织的损伤。
电子控制系统的优点
红绿灯电子控制系统（智能）
在路口停车线前一段距离内埋下环
形传感器，感应器将车在上面通过 所产生的数据传输给交通信号控制 系统，系统根据交叉路口车辆的通 过情况指挥红路灯的自动切换。这
样不但减轻了交警工作负担，而且
应用4：长“眼睛”的导弹
“响尾蛇”导弹是机载
空对空截击导弹，它利 用红外线传感器来发现 目标，发射后就可立即 锁定攻击目标。这一性 能使飞行员可以专注于 自己的工作，而让导弹 自己完成攻击任务。
应用3：巡航导弹
它利用全球卫星定位系统，对攻击目标的
地理位置和导弹飞经的沿途地形进行精确 测量，并将这些信息输入弹载的微型电脑 中。导弹在飞行途中将它与实际所显示的 地形进行精密对比，从而控制飞行方向、 路线、速度、离地高度。使它变得“十分 聪明”。据称，“战斧”式导弹命中率距 离2000km以内的目标误差不超过10m。
一 电子控制与电子控制系统
案例分析： 拥有安全，这是人类在生活中的基
选考总复习 通用技术专题九电子控制技术(讲解部分PPT)
考点一 电子元器件 考向基础
一、电阻 1.电阻器(resistor)简称电阻。 2.作用
1)分压
固定电 阻分压
可调电 阻分压
A的电位在此即A点以下的电 压,即R2分到的电压
UA=IR2=
若R2阻值调大,则A点电位升高; 若R2阻值调小,则A点电位降低
2)限流 电阻的存在能有效控制电流大小,避免电流过大损坏其他元器件。
示数×挡位倍率(不估读)
二、指针式多用电表的使用方法 1.测量电压、电流步骤
1)机械调零:将电表水平放置,进行机械调零; 2)连接待测元器件:保持待测元器件接入电路;红表笔接正极,黑表笔接负 极;
3)挡位选择:先选择相应大挡位进行测量; 4)挡位调整:合理调小挡位,使指针尽可能靠近刻度盘的中央位置; 5)读数:精度×格数+估读; 6)整理仪器:使用完毕后拔出表笔,并将开关旋至OFF挡或交流电压最高 挡。
4)色标法:类似电阻色环标示方法,单位pF。
三、电感 1.电感器(inductor)通常称为电感线圈或线圈。 2.作用 1)隔交流通直流。 2)能把电能转换成磁场能并储存在磁场中。 3.品质因数Q:品质因数“Q”表征电感的性能,简称Q值。Q值越大,电感 线圈自身的阻值损耗越小,在电路中的性能越好。一般电感器的Q值在几 十到几百之间。
2.信号类型:模拟信号与数字信号。
模拟信号 数字信号
特征 连续变化 不连续变化
描述 连续变化的直线或曲线 柱状图或数字
3.数字信号的优点:容易处理、处理精度高、便于记录保存等。
二、逻辑门电路 1.基本逻辑门电路
逻辑 表达式
逻辑 符号
与门 F=A·B
真值表
逻辑关 系文字 表达
有0出0 全1出1
一、电阻 1.电阻器(resistor)简称电阻。 2.作用
1)分压
固定电 阻分压
可调电 阻分压
A的电位在此即A点以下的电 压,即R2分到的电压
UA=IR2=
若R2阻值调大,则A点电位升高; 若R2阻值调小,则A点电位降低
2)限流 电阻的存在能有效控制电流大小,避免电流过大损坏其他元器件。
示数×挡位倍率(不估读)
二、指针式多用电表的使用方法 1.测量电压、电流步骤
1)机械调零:将电表水平放置,进行机械调零; 2)连接待测元器件:保持待测元器件接入电路;红表笔接正极,黑表笔接负 极;
3)挡位选择:先选择相应大挡位进行测量; 4)挡位调整:合理调小挡位,使指针尽可能靠近刻度盘的中央位置; 5)读数:精度×格数+估读; 6)整理仪器:使用完毕后拔出表笔,并将开关旋至OFF挡或交流电压最高 挡。
4)色标法:类似电阻色环标示方法,单位pF。
三、电感 1.电感器(inductor)通常称为电感线圈或线圈。 2.作用 1)隔交流通直流。 2)能把电能转换成磁场能并储存在磁场中。 3.品质因数Q:品质因数“Q”表征电感的性能,简称Q值。Q值越大,电感 线圈自身的阻值损耗越小,在电路中的性能越好。一般电感器的Q值在几 十到几百之间。
2.信号类型:模拟信号与数字信号。
模拟信号 数字信号
特征 连续变化 不连续变化
描述 连续变化的直线或曲线 柱状图或数字
3.数字信号的优点:容易处理、处理精度高、便于记录保存等。
二、逻辑门电路 1.基本逻辑门电路
逻辑 表达式
逻辑 符号
与门 F=A·B
真值表
逻辑关 系文字 表达
有0出0 全1出1
豫科版高中通用技术选修1：电子控制技术简单电子控制系统的制作
触摸控制电路由触摸片A、电阻R4、 R7、二极管VD2和非门IC-D构成。触摸 片A是金属片，当人体碰到它时由人体 感应（通常都可达到使CMOS门电路翻 转的阈值）使IC-D的输入端变为高电 平，输出为低电平，使二极管VD2导通， 通过IC-E输出高电平使三极管VT导通。 从而使继电器吸合。
延时电路由电阻R3和电容C3组成。当 IC-E的输入由于控制信号作用变成低电平时， 电容C3被充电，当控制信号作用过后IC-C或 IC-D输出恢复为高电平时，IC-E的输入点由 于电容C3的作用继续维持低电平。直到C3通 过R3放电，该点电位逐渐升高，经过一段时 同后，IC-E的输入电平达到一定值后才能翻 转使输出变为低电平，这样就使灯在接收到 声音信号或触摸控制信号后点亮一段时间才 自动熄灭。
4.为了保证安全，试制阶段用发光二极管 代替高电压（220V）电灯。
具体步骤： 1.选择设计电 路方案，实现上述 电子控制功能可以 有多种电路选择， 右图是采用数字门 电路的一种简单可 靠的方案。 2.分析控制电 路工作原理。
声控电路由驻极体话筒BM，非门IC-A， 电阻R1，R2，电容C1，C2组成。有声响时， 驻极体话筒将声波信号转换成随声波变化 的电压信号，通过电容C1加到非门IC-A的 输入端。非门IC-A和电阻R2构成数字门电 路的一种特殊应用（电压放大器），其中 R2的作用是使非门IC-A在无声响时保持在 状态转换区中，这样只要输入电压有很小 的变化，就会使输出电压有较大的变化。
简单电子控制系统的制作
学习导航
1.简单的电子控制系统是由几部分 组成的？
2.电子控制系统的设计程序和制作 方法是怎样的？
3.学会检测、调试简单的电子控制 装置。
自动控制的例子在我们的日常生活中 屡见不鲜。公路交叉路口的交通信号灯， 宾馆饭店门口的自动门，卫生间的干手器， 车站机场大厅的大屏幕信息显示屏，甚至 我们家中的洗衣机、电冰箱、电饭煲、微 波炉等，没有人去管它们，一个个却都能 恪尽职守，努力工作，是不可思议！这 些与我们生活息息相关的电子产品究竟是 加何工作的呢？这中间蕴藏有什么样的奥 秘呢？
2020选考 通用技术 选修 第一章 电子控制系统概述
17
知识梳理
要点突破
@《创新设计》
解析 本题考查对生活中常见的电子控制系统的工作过程的理解。该电子控制系统 通过环形感应器产生的信息(输入)，经过交通信号控制系统的分析处理(控制部分)， 给红绿灯电子电路发出切换指令(输出部分)，实现红绿灯(被控对象)自动切换的功能。 通过路口的车辆并不是该控制系统内的一部分。故D选项符合题意。对此类考题， 考生可根据电子控制系统的基本组成部分分别找出相应的部件，并按控制的先后逻 辑过程进行理解和答题，比如输入部分给控制(处理)部分信息，控制(处理)部分发指 令给输出部分并执行该指令。 答案 D
18
知识梳理
要点突破
@《创新设计》
【易混易错】 1.开环、闭环控制系统的区别
(1)闭环电子控制系统与开环电子控制系统不同，它能对输出结果进行检测， 并将检测信号反馈到控制(处理)部分，从而对系统的控制产生影响。其控制 系统方框图如下：
电子控制系统的基本组成部分
19
知识梳理
要点突破
@《创新设计》
(2)开环电子控制系统一般结构简单、造价较低，适用于被控对象的状态变化 较为简单，被控量的控制精度要求不高的情形，如电子门铃等。而闭环电子 控制系统运用反馈方法可以实现自动化控制，控制精度相对较高，目前被广 泛应用于自动控制中，如冰箱温度控制。 2.反馈方法 运用反馈的概念分析和处理问题的方法，叫反馈方法。反馈方法最大优点在 于：任何偏差不论其来源如何，都可以按照这一方法不断地加以消除。因此， 当系统的工作受到种种不确定因素的干扰或者目标处于不断变化的情况下， 这种控制方法就更加有力。反馈是达到预期目标的最好方法。 反馈可分为负反馈和正反馈。增强输入讯号效应的叫正反馈；减弱输入讯号 效应的叫负反馈。正反馈常用来产生振荡；负反馈能稳定放大，减少失真。
通用技术知识点电子控制
选修I 电子控制技术第二章信息的获取与转换一、常见的传感器有：_________ ________ ________ ________ _______ _________ _______ ________（课本P25）* 压敏传感器与压力传感器不一样二、光敏传感器一般都是____系数传感器。
光照越强，___________。
热敏传感器的类型要看清题，多数是____系数传感器。
温度越高，___________。
第三章信号处理一、数字信号是指：_________________________________________________。
数字信号的优点：_______________ ________________ _____________________。
数字信号中0 的含义有很多：______________________________________。
二、三种基本逻辑门是：________________________________ ________________，它们的符号分别是：________________________________________________。
其口决是：_______________其口决是：_______________三、常用的集成电路类型有：________________________________。
它们各自对应的高电平是________________________________。
集成门电路中，CT74L*** 是什么类型的集成电路?________________CC**** 是什么类型的集成电路？________________四、画出触发器的电路图：____________________________________与非门接成的触发器，保持状态的输入________________。
或非门接成的触发器，保持状态的输入________________。