设计制作光控小灯[1]

1、p知道电子控制系统的构成知道电子控制系统的构成p认识传感器认识传感器p了解了解555时基电路的应用时基电路的应用p设计制作光控小灯设计制作光控小灯电子控制基础电子控制基础电子控制的应用电子控制的应用o 机械的运行离不开控制机械的运行离不开控制p机器从以电为动力的机器从以电为动力的“机电结合机电结合”，发展为应用电子控制的发展为应用电子控制的“机电一体机电一体化化”。点焊机器人脑外科机器人机电结合机电结合以电为以电为为动力的机械，一般为动力的机械，一般由电路控制其由电路控制其“启动启动”与与“停止停止”、“加速加速”与与“减速减速”、“正转正转”与与“反转反转”。机电控制机电控制将机械将机械装置

2、和电子设备结合装置和电子设备结合起来，与计算机协同起来，与计算机协同集成系统。集成系统。p机电控制机电控制人工控制人工控制人工通过开关控制电路的工作状态。人工通过开关控制电路的工作状态。车床上的手控开关车床上的手控开关电扇上的手控开关电扇上的手控开关l开关装在机械上开关装在机械上l线控线控开关线较长，可与机械有一定距离。开关线较长，可与机械有一定距离。吊扇上的线控开关吊扇上的线控开关吊车上的线控开关吊车上的线控开关l遥控遥控利用电磁波或红外线（也是电磁波），利用电磁波或红外线（也是电磁波），使控制的距离更远。使控制的距离更远。空调的遥控开关空调的遥控开关卫星的遥控设备卫星的遥控设备程序控制程序

3、控制按预先设计的程序控制电路的工作，按预先设计的程序控制电路的工作，使机器可以自动运行。使机器可以自动运行。洗衣机上的程序开关洗衣机上的程序开关数控雕刻机数控雕刻机智能控制智能控制能根据外界条件（如：声音、光亮、温度、能根据外界条件（如：声音、光亮、温度、湿度、磁场等）的变化，由机器湿度、磁场等）的变化，由机器“自己自己”判断控制。判断控制。自动门（红外线）自动门（红外线）楼道灯（声音）楼道灯（声音）机电一体化机电一体化p电子控制系统的构成电子控制系统的构成1 1、输入电路、输入电路大多由各种传感器组成。大多由各种传感器组成。 传感器传感器将接受的外界信号转为电信号将接受的外界信号转为电信号的

4、电子元件或装置。的电子元件或装置。2 2、控制电路、控制电路主要由触发器、计数器、主要由触发器、计数器、555555时基时基电路等模块电路或计算机组成。电路等模块电路或计算机组成。 运算器运算器又称运算电路。将传感器传来的电又称运算电路。将传感器传来的电信号进行筛选、放大并处理成稳定的控制电流，使信号进行筛选、放大并处理成稳定的控制电流，使执行器工作。电脑（单片机）已成为数字运算电路执行器工作。电脑（单片机）已成为数字运算电路的一个发展方向。的一个发展方向。3 3、输出电路、输出电路一般由继电器、驱动开关等执行一般由继电器、驱动开关等执行器组成。器组成。 执行器执行器接收控制信号并对受控对象施

5、加接收控制信号并对受控对象施加控制作用的装置。由于控制信号主要是开关信号控制作用的装置。由于控制信号主要是开关信号或直流信号，所以又叫电动执行器。或直流信号，所以又叫电动执行器。p传感器传感器l 常见的传感器常见的传感器光敏传感器热敏传感器磁敏传感器声敏传感器光敏传感器光敏传感器1光敏电阻光敏电阻l 光敏电阻器的电阻随光敏电阻器的电阻随着光照的增强而减小，着光照的增强而减小，无光照时它的电阻值无光照时它的电阻值大于大于1兆欧，有光照兆欧，有光照时一般仅为几千欧。时一般仅为几千欧。l 特点：灵敏度高、价特点：灵敏度高、价格便宜。格便宜。l 不适用于高频电路。不适用于高频电路。光敏传感器光敏传感器

6、2光敏二极管光敏二极管 在接受光照时，它的正向电阻值不会改变，而在接受光照时，它的正向电阻值不会改变，而它它 的反向电阻值会随着对它的光照的增强而减的反向电阻值会随着对它的光照的增强而减小。小。光敏二极管在电路中工作在反向截止状态。光敏二极管在电路中工作在反向截止状态。光敏传感器光敏传感器3光敏三极管光敏三极管l 光敏三极管的基极安装光敏三极管的基极安装在顶端玻璃窗口内，能在顶端玻璃窗口内，能够接受光信号。够接受光信号。l 光敏三极管在有光照时，光敏三极管在有光照时，它的反向电阻值小，无它的反向电阻值小，无光照时，它的反向电阻光照时，它的反向电阻值接近无穷大。值接近无穷大。 在软盘驱动器在软盘

7、驱动器中，有些信号是通中，有些信号是通过光电耦合原理产过光电耦合原理产生的，如写保护信生的，如写保护信号、索引信号、号、索引信号、ReadyReady信号。这些信信号。这些信号一般都是采用发号一般都是采用发光二极管和光敏三光二极管和光敏三极管来传达的。极管来传达的。热敏传感器热敏传感器热敏电阻热敏电阻 电冰箱中装有温电冰箱中装有温控器，它的主要部件控器，它的主要部件之一是热敏传感器。之一是热敏传感器。温控器通过热敏传感温控器通过热敏传感器感受到冰箱内的温器感受到冰箱内的温度变化，然后通过控度变化，然后通过控制冰箱压缩机的开启制冰箱压缩机的开启或停止，使温度保持或停止，使温度保持在某一较低的状态

8、。在某一较低的状态。 声敏传感器声敏传感器1 1驻极体话筒驻极体话筒l 当驻极体话筒接收到一个声当驻极体话筒接收到一个声音信号时，它的两个引脚之音信号时，它的两个引脚之间的正向电阻值会发生变化。间的正向电阻值会发生变化。l 两个引脚的正向电阻值为两个引脚的正向电阻值为1000-1500欧姆，反向电欧姆，反向电阻值为阻值为2000-3000欧姆。欧姆。l 安装时，它的接地极必须和安装时，它的接地极必须和电池负极相连接。电池负极相连接。声敏传感器声敏传感器2压电陶瓷片压电陶瓷片l 压电陶瓷片具有压压电陶瓷片具有压电功能，在电路中，电功能，在电路中，当它受到一个机械当它受到一个机械压力而变形时，其压

9、力而变形时，其两面会产生电压。两面会产生电压。l 特点是结构简单。特点是结构简单。磁敏传感器磁敏传感器干簧管干簧管l 干簧管：当磁干簧管：当磁铁靠近干簧管铁靠近干簧管时，玻璃管内时，玻璃管内的干簧片会闭的干簧片会闭合或断开。合或断开。l 可以用磁铁检可以用磁铁检验，要求干簧验，要求干簧片接触可靠。片接触可靠。p555时基电路时基电路三五电路三五电路控制我！控制我！l 555时基电路是含有时基电路是含有TTL逻辑电路和逻辑电路和运算放大器的模拟运算放大器的模拟数字混合中规数字混合中规模集成电路。模集成电路。 l 555时基电路具有结构简单、使用电时基电路具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、

10、定时精度高、压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。驱动能力强等优点。l 555时基电路配以外部元件，时基电路配以外部元件， 可以构可以构成能产生多种波形的脉冲振荡器、检成能产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路等多种实际应测电路、自动控制电路等多种实际应用电路。广泛应用于家用电器、电子用电路。广泛应用于家用电器、电子玩具以及通信产品等电子设备中。玩具以及通信产品等电子设备中。555555时基电路是单稳态触发电路时基电路是单稳态触发电路l在没有触发信号时，输出端保持某种在没有触发信号时，输出端保持某种稳定状态；稳定状态；l当有触发信号时，输出端暂时产生另当有触发信号时，输

11、出端暂时产生另一种输出状态，经过一定时间间隔，电一种输出状态，经过一定时间间隔，电路又自动恢复到原来的稳定状态路又自动恢复到原来的稳定状态555555集成电路块的引脚集成电路块的引脚电源正极电源正极电源负极电源负极输入输入端端输入端输入端输出输出端端p应用实例应用实例- -光控小灯光控小灯 光敏电阻光敏电阻可变电阻可变电阻电阻电阻发光发光二极二极管管RGRPMG45G6VS150 K62483555220 V5551555芯片芯片R Rl你了解制作光控小灯涉及到你了解制作光控小灯涉及到的主要电子元器件吗？的主要电子元器件吗？光敏电阻光敏电阻可变电阻器可变电阻器操作操作1 1：用万用表测量光敏电

12、阻有用万用表测量光敏电阻有光照和无光照时的电阻值分别是多光照和无光照时的电阻值分别是多少？了解光敏电阻的特性。少？了解光敏电阻的特性。操作操作2：用万用表测量可变用万用表测量可变电阻两定片之间的总电阻和电阻两定片之间的总电阻和动片与定片之间的电阻分别动片与定片之间的电阻分别是多少？观察电阻的变化。是多少？观察电阻的变化。发光二极管发光二极管操作操作3：用万用表用万用表R1K挡检测识别发光二极管挡检测识别发光二极管的正极和负极？的正极和负极？电阻器电阻器操作操作4 4：用万用表测量电用万用表测量电阻器的电阻值？并掌握阻器的电阻值？并掌握它的色码标识含义。它的色码标识含义。电源正极电源正极电源负极

13、电源负极输入端输入端输入端输入端输出输出端端操作操作5：识别识别555集成电路块的引脚？集成电路块的引脚？555555集成电路块集成电路块l你能依照光控小灯的电路图你能依照光控小灯的电路图把实验电路插接出来吗？把实验电路插接出来吗？插接各个元件插接各个元件 1 1RGRPMG45G6VS150 K62483555220 V5551别忘记别忘记接空线接空线注意！注意！注意！注意！插接各个元件插接各个元件 2 2插接光敏电阻、发光二极管和电阻插接光敏电阻、发光二极管和电阻插接各个元件插接各个元件 3 3插接可变电阻插接可变电阻l调试小灯调试小灯调节调节这里这里插接好以后，用螺丝刀调节可变插接好以后，用螺丝刀调节可变电阻，使得小灯正好熄灭。电阻，使得小灯正好熄灭。调节这里调节这里！ 瞧！小灯亮了瞧！小灯亮了l光控小灯的收验光控小灯的收验o用手或一块暗色的布遮住光敏电阻用手或一块暗色的布遮住光敏电阻时，小灯亮；拿掉布以后，小灯熄时，小灯亮；拿掉布以后，小灯熄灭。成绩：灭。成绩：合格合格。o在合格的基础上，布局合理，插接在合格的基础上，布局合理，插接可靠。可靠。 成绩：成绩：良好良好；o在合格