电子百拼2012教学

1、全国青少年电子制作锦标赛,全国青少年电子制作锦标赛组委会 李 玲,全国青少年电子制作锦标赛,全国青少年电子制作锦标赛是由国家体育总局、教育部、中国科协、全国妇联、共青团中央联合主办的一项全国性赛事，已被国家体育总局正式列入科技竞技体育运动项目。,全国青少年电子制作锦标赛竞赛内容,电路创新制作竞赛,两个项目： 一、电路创新设计竞赛 二、现场电子制作竞赛,一、电路创新设计赛,二、现场电子制作赛,百拼电子世界是由国家体育总局航空无线电模型运动管理中心监制、全国青少年电子制作锦标赛唯一比赛专用器材。曾获中国专利技术博览会金奖、北京国际发明展览会银奖，是教育部“科学教育开发儿童少年潜能研究”课题组指定产

2、品。百拼电子世界是一种趣味学习机，也是一种教学用具。该器材已畅销全国各地，还出口欧、美及东南亚各国。,拼装前准备,百拼电子世界拼装图册,安装底板,透明、绝缘的安装底板上有等距离的凸桩子扣(107个)，用来固定元器件块和导线条。,导线条 由金属导电片和金属搭扣构成，用来完成电路中导线的功能。拼装中要根据电路布局的实际，选择合适长度的导线条，特别注意搭扣要紧扣到位，避免电路表面上看起来拼装正确，实际电路因为导线条接触不良而无法工作。,导线条 导线条有不同的长度，分别用W1、W2、W3等表示。如W2表示有2个子扣的导线条，W7表示有7个子扣的导线条，W1只有1个子扣，一般作为垫片使用。,叶 片,电池

3、盒,一个电池盒可装两节5号电池，弹簧接电池标有负极的那一端，总电压为3伏特。电池夹的使用主要是要学会辨认正负极，千万不能用导线短路电池两端，较长时间不用的时候要把电池卸下以免漏液免腐蚀元件。,灯泡 灯泡是一种用电器，它能把电转换成光和热。,电动机 电动机也是一种用电器，电通过时能使电动机发生转动。当标有“+”号的一端接电池盒正极端时，电动机就按顺时针方向转动，当标有“+”号的一端接电池盒负极端时，电动机就按逆时针方向转动。,喇叭,话筒 话筒又称传声器，一种电声器材，属传声器，是声电转换的换能器，通过声波作用到电声元件上产生电压，再转为电能。,开关 开关用于控制电路的开启和关闭。开关标识的“开”

4、表示开通的位置，“关”表示断开位置。电路拼装前要处于断开位置，电路确认无误后才能接通开关。电子百拼中开关元件又称拨动开关，能保留拨动后的开关位置。 电键也是开关的一种，但是电键靠手指用力按下接通触点，一旦松开电路就断开，许多触发电路都使用类似电键原理的开关。,触摸板 触摸板由两组相互交叉而绝缘的导电极片构成，平常呈绝缘状态，当手指或含杂质的水与极片接触的时候，就会呈现较低的电阻，对于某些电路相当于导通状态，起到开关作用，因此，又称触摸开关。,干簧管 干簧管是一种磁场控制的开关元件，常见的由两根弹性软磁导电材料互相靠近但不接触呈断路状态，当有外磁场存在时候，马上被磁化吸合到一起而导通，撤掉外磁场

5、，则马上失去磁性在弹性作用下恢复原来的断开状态。,发光二极管 发光二极管是一种半导体二极管，具有单向导电特性。因此使用中一定要按照标注的极性接入电路，否则不会导通发光。发光二极管是半导体器件，承受的电流非常有限，通常在电路中要接保护电阻限制电流以防损坏。,电阻 电阻是一种对电路有阻碍作用的器件，在电路中起到分配电压和限制电流的作用。使用中，要根据电路要求选择指定阻值的电阻。电阻基本单位为“欧姆”，文字符号为“”，大于1000用K表示：1K=1000。,可变电阻 可变电阻也叫电位器，按照制作材料份碳膜电位器和线绕电位器。在“百拼”中使用的是直滑式碳膜电位器，它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值，规

6、格有47K和5.1K两种。,光敏电阻 光敏电阻能够随着光线的强度变化而变化，通常是光线越强阻值越小。,电容 电容，是能够存储容纳电能的元件，根据制作方法分为无极性电容和极性电容两大类。极性电容要注意区分正负极否则在电路中将不能正常工作。电容的基本单位是“法拉”，文字符号是“F”因为取值太大，通常使用更小的“微法”（F）和“皮法”（pF）。 1F=1000000F 1F=1000000pF。 电容的使用也要按照电路指定要求选用合适容量器件，否则不能正常工作。,可变电容 电容可以根据需要改变容量，这种电容就是可变电容，在收音机中得到普遍应用。,三极管 三极管是一种控制元件，具有三个电极，分别叫基极

7、b、发射极e和集电极c 。能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。,天线线圈,集成电路,电路符号,以 红绿发光二极管电路为例。、 分别代表第一层、第二层和第三层。W2表示一根W2的导线条安装在第二层，100表示一只100的电阻安装在第一层。,红绿发光二极管电路,红绿发光二极管电路,第一层：电池组、100电阻、绿发光二极管、开关,红绿发光二极管电路,第二层： W2导线条4个,红绿发光二极管电路,第3层： 红发光二极管,电容器的充放电电路,小型可调闪光灯电路,小型可调闪光灯电路,交叉不相连接的导线,交叉不相连接的导线,交叉相连接的导线,音量可调收音机电路,按黑白拼装图拼装电路,按电路图拼装电路

8、,按图拼装的要点,1、看懂电路图，选用正确的元件； 2、拼装要平整，同一元件各连接点必须在同一层面上，不平整的地 方用W1垫平； 3、有极性的元件不能接反； 4、电池盒一般放在第一层； 5、每个元件都是3个单位长度（与W3相同），底板宽度为6个 单位长度，最多放3个元件块； 6、有交叉层的优先解决交叉层； 7、同一连接点上的导线可以任意拉长或缩短，要尽量少用导线；,一、电路创新设计赛 （一）、按图拼装 例：完成下左图1所示调光灯电路的模拟实验，显示电路功能（合上 开关，灯亮了，再调节电位器，就可以任意调节电灯亮度）。, 什么是创新型竞赛题？ 电路创新设计竞赛中的创新型竞赛题，就是根据赛题要求在

9、规定时间内(限时5分钟)正确快速地完成电路的修改、设计和创新，并用百拼电子世界完成电路实验，显示电路的功能。 创新型竞赛题的分类： A 、修改型 B、 增补型 C、 设计型 D、 “翻译”型 当然，分类不是绝对的，有些赛题可以说是混合型的。分类的目的是便于教学和训练。,（二）创新型竞赛题,（二）、 创新型竞赛题示例,A、修改型创新题 修正电路的错误或根据要求改造电路，这种创新题叫修改型创新题。 例1请你把右图进行改造，使它合上开关时，发光二极管和灯泡都会亮（可增减导线条，不允许增减元器件）。,分析 我们可以采取分段设计的办法来解决。,2要想让发光二极管点亮，只要按下图5设计即可。,3只要把图4

10、的A、B段电路移到图5的A、B两点间，合并成一个电路，则合上开关时，发光二极管和灯泡都亮，如图6。,1要想让2.5V灯泡点亮，只要按下图4设计即可。,例2 把下图1修改成PNP型单管调光灯（不增减元器件，导线条可自选）。完成电路实验，显示电路功能。,分析 1在下图1中NPN型三极管的基极电流的方问是：电源正100电位器基极，100电阻是基极限流电阻，而对于PNP型三极管来说，它的基极电流的方问是：基极电位器基极限流电阻（100电阻）电源负极。因此换用PNP型三极管后，100电阻与1k电阻的置必须互换。 2灯泡仍应接在三极管的集电极上。下图2为参考答案。,B、增补型创新题 例1 下图1是一个由灯

11、泡、干簧管和电扇组成的磁控变速电扇电路，请你在下图1中的虚线框内，填补上合理的元器件。完成电路实验，显示电路功能。,分析 1根据题意，这两个虚线框内应分别是灯泡和电扇。 2左边虚线框内的元件，在磁铁靠近干簧管时被短路，不可能是电扇，只能是灯泡。而且根据电源情况可以判定是2.5V的灯泡。 3右上方的虚线框内一定是电扇了。 下图2为参考答案。,C.设计型创新题,例1给你3V电源、小电扇（电动机）、红色发光二极管一个、100电阻一个、开关一个，导线若干，请你设计一个带有发光二极管指示的电扇电路。 功能：合上开关，小电扇转动，有发光二极管作指示。完成电路实验，显示电路功能。,D. 翻译型创新题 “翻译

12、” 型创新题就是把由印刷电路板上的元器件和“百拼”中的部分元器件组成的实物电路“翻译”成电路图，然后完成电路实验，并显示电路的功能（熟练后可不画电路图而直接完成电路实验）。,例1 右图是一个简单的串并联 开关电路（功能：合上开关，只有红色发光二极管亮；再按住S1，红、绿发光二极管都亮；若按住 S2，则只有灯泡亮；若同时按住S1、 S2，仍只有灯泡亮）。完成电路实验，显示电路功能。,分析13V电源、开关、2.5V灯泡、电键S1、S2是“百拼”元器件，也是印刷电路板外围元器件，外围元器件的连接情况已经非常清楚了。应重点弄清印刷电路板上的元器件的连接情况，我们可以顺着电流的方向，逐个画出相关的元器件

13、。 2电流从B点开始，分两路进入印刷电路板，右边一路先通过红色发光二极管100电源负极；左边一路先通过电键S1绿色发光二极管100电源负极。,3根据2的情况可画出印刷电路板上元器件的局部连接电路图，如下图1所示。,4印刷电路板上元器件的局部连接电路图，跟外围元器件的电路合在一起，并加以整理，就可以得到下图2所示参考答案,善于将几种图融为一体,A.修改型： 右图所示电路，合上开关后，灯泡和红、绿发光二极管都不亮，请你在不增减元器件的条件下（导线条可自选） ，把电路修改成具有下述新功能的电路：合上开关，灯泡和红、绿发光二极管都点亮。,创新题练习,创新题练习,B.增补型： 右图是一复合管光控电灯电路

14、，请你在每个虚线框内选择“百拼”中较合适的元器件，并完成电路实验，显示电路功能。,创新题练习,C.设计型 给你3V电池组、开关、2.5V灯泡、红、绿发光二极管、高亮发光二极管、100电阻各一个，电键两个，导线条若干，请你设计一个具有如下功能的电路： 1合上开关，只有灯泡亮； 2合上开关，再按下S1，只有灯泡和高亮度发光二极管亮； 3合上开关，再按下S2，只有灯泡和红、绿发光二极管亮。,创新题练习,D.翻译型 下图是一个印刷电路板和“百拼”元件组合而成的单管电扇电路，请你完成电路实验，显示电路功能。,例2： 三极管互补电机电路 功能： 合上开关K，再按下电键S1，红色发光二极管亮，电机不转。放开

15、电键S1，按下电键S2，电机正常运转，红色发光二极管熄灭。交替切换电键S1、S2,可以控制电机的状态（停或转）,但S1、S2不能同时工作（这样会造成电源短路）。,电路创新设计竞赛操作程序和评判规定 （往届）,（一）操作程序 1、检录：参赛选手自带参赛证、竞赛专用器材百拼电子世界（包括加强包） ，按竞赛日程表规定的检录时间到检录室报到，未接受检录者作自动弃权论，已接受检录者不得擅自离开检录室，严禁将通讯工具带入检录室和赛场，违者取消该选手所属队全部竞赛成绩。 2、入场：参赛选手在检录裁判的带领下按时进入相应的赛场，对号入座。打开参赛证和自带器材，接受赛场裁判的检查。 3、宣讲：各赛场裁判组长宣讲

16、竞赛注意事项，并进行安全教育。告知参赛选手：（1）、电路创新竞赛共2题，每题限时5分钟。（2）、第一题比赛前要保持所有元器件在原装盒子里的原位存放，下一题比赛开始时才能拆上一题所装的电路。（3）、每题比赛发令开始前，不得翻阅赛题。比赛中不得翻阅任何图册、或其他资料。,4、分题：各赛场裁判根据发令裁判长的口令统一分发竞赛题，发放完毕，及时向发令裁判长报告。 5、开赛：根据发令裁判长 “比赛开始” 口令的发布，各参赛选手开始进行电路创新竞赛，计时裁判开始计时。 6、完成：参赛选手在完成赛题的电路创新和电路实验后，再进行必要的调整和调试，切断开关，并要用百拼套材盒盖罩住作品，就可以起立、报号、离座(站到走廊中)，完成这三个动作后，该选手的竞赛计时终止（精确到秒）。 7、结束：每一赛题规定用时为5分钟，结束前30秒，发令裁判长会提示“还有30秒”。用时5分钟到后，会发出“时间到”的口令，此口令发出后尚未完成的，一律作超时论处，不计时，该题无成绩。,