1、第一章电子控制系统概述第一章电子控制系统概述第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程同学们了解多少控制路灯的方式?思考：思考：第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程过去的路灯需要过去的路灯需要人工控制人工控制，现在利用，现在利用电子控制技术实现了电子控制技术实现了自动化控制自动化控制，那么，那么，这两者在组成上有什么异同呢？，这两者在组成上有什么异同呢？第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程路灯的人工控制系统：路灯的人工控制系统：视
2、 觉器官检 测 光的强度大 脑分 析 信息，发出命令手 和足执行命令，完成路灯的开和关路 灯点 亮 与熄灭第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程路灯的电子控制系统：路灯的电子控制系统：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 灯点亮与熄灭第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程 从上图的对应关系中可以看出：两个系从上图的对应关系中可以看出：两个系统都是先进行信息的统都是先进行信息的收集收集，然后经过，然后经过对信息对信息的分析、判断、发出命令的分析、判断、发出命令，再，再执行命令执行命令，闭，
3、闭合或者切断电路，从而达到控制目的。合或者切断电路，从而达到控制目的。电子控制系统一般可分为电子控制系统一般可分为输入输入、控制控制（处理）（处理）和和输出输出三个基本的组成部分。三个基本的组成部分。第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的基本组成方框图电子控制系统的基本组成方框图:电子控制系统的基本组成部分输入部分控制（处理）部分输出部分被控对象信息第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程输入部分：通常由各种通常由各种传感器传感器组成，输入信息可以有多组成，输入信息可以有多种形式，可以是作用力，也可以是温度、湿度、种形
4、式，可以是作用力，也可以是温度、湿度、磁场、光照强度等环境参数的变化，磁场、光照强度等环境参数的变化，作用是传感器能把采集的作用是传感器能把采集的非电量变化非电量变化转变为转变为电量的变化电量的变化。例如，手按动按钮开关，输入部分。例如，手按动按钮开关，输入部分就把机械开关的通或断的非电量变化转变为电信就把机械开关的通或断的非电量变化转变为电信号（电压或电流）的有或无的电量变化。号（电压或电流）的有或无的电量变化。输入部分相当于人的（）。感官感官第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程控制（处理）部分相当于人的（）。一般由具有各种控制功能的一般由具有各种控制功能的
5、电子电路（或电子电路（或微处理器）微处理器）组成。组成。作用能对送入的电信号进行作用能对送入的电信号进行比较比较、分析分析和和处理处理，并，并发出指令发出指令。大脑大脑控制（处理）部分控制（处理）部分:第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程输出部分相当于的人（）。由由电磁继电器、晶闸管等多种执行机构组电磁继电器、晶闸管等多种执行机构组成。成。输出信号可以是输出信号可以是位移位移，如电磁继电器中衔，如电磁继电器中衔铁运动、电动机的转动等，也可以是铁运动、电动机的转动等，也可以是声音声音、光光等，如扬声器中发出的音乐声。等，如扬声器中发出的音乐声。手和足手和足输出部
6、分输出部分:作用作用是执行控制（处理）部分的指令，是执行控制（处理）部分的指令，进行某种操作，实现某种功能进行某种操作，实现某种功能第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的工作过程电子控制系统的工作过程电子控制系统的基本组成部分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 命令被控对象信息第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程P9P9马上行动马上行动 分析下列电子控制系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统的基本组成部分，并说出它们的简要工作过
7、程。过程。电子控制系统名称电子控制系统名称输入部分输入部分控制（处理）控制（处理）部分部分输出部分输出部分智能化的红绿灯电智能化的红绿灯电子控制系统子控制系统全自动洗衣机进水全自动洗衣机进水控制系统控制系统环形感应器环形感应器电子电路电子电路电子开关电子开关水位传感器水位传感器电子电路电子电路电子开关电子开关第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程输入：输入：控制（处理）控制（处理）：输出：输出：键盘、鼠标、话筒、摄像头、手写板、扫描仪等键盘、鼠标、话筒、摄像头、手写板、扫描仪等主机主机显示器、扬声器、打印机等显示器、扬声器、打印机等马上行动马上行动(p10)：电
8、子计算机的组成电子计算机的组成 第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程分析音乐喷泉的组成分析音乐喷泉的组成思考：思考：第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程参考答案：参考答案：输入：输入：控制（处理）：控制（处理）：输出：输出：声音传感器声音传感器主机主机电磁阀门电磁阀门音乐喷泉的工作过程：第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程活动利用电子积木搭接一个光控路灯的模型。利用电子积木搭接一个光控路灯的模型。R1R2RP330V1V2RC100F47k47k3DG130A第二节第二节 电子控制系统的组成和
9、工作过程电子控制系统的组成和工作过程 模拟夜晚：用黑纸罩住光敏电阻模拟夜晚：用黑纸罩住光敏电阻R R，外界光线，外界光线照射不到光敏电阻时，照射不到光敏电阻时，R R的阻值变得很大，三极管的阻值变得很大，三极管导通，代表路灯的发光二极管就会自动点亮。导通，代表路灯的发光二极管就会自动点亮。模拟白天：当拿去遮光的黑纸，让强光照射光模拟白天：当拿去遮光的黑纸，让强光照射光敏电阻敏电阻R R时，时，R R的阻值变得很小，三极管截止，发光的阻值变得很小，三极管截止，发光二极管就熄灭。二极管就熄灭。光控路灯的模型要达到下列要求光控路灯的模型要达到下列要求：分析分析第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过
10、程电子控制系统的组成和工作过程输入：输入：控制（处理）：控制（处理）：输出：输出：光敏传感器光敏传感器晶体三极管组成的电子电路晶体三极管组成的电子电路发光二极管发光二极管路灯自动控制模型的方框图路灯自动控制模型的方框图：第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程扩展阅读扩展阅读1 光敏传感器：光敏传感器：光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光敏电阻、红外线传感器、太阳能电池等。它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号
11、的变化即可。第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程 扩展阅读扩展阅读2 2 晶体三极管：晶体三极管：三极管内部为由三极管内部为由P P型半导体和型半导体和N N型半导体组成的三层结构，根据分层型半导体组成的三层结构，根据分层次序分为次序分为NPNNPN型和型和PNPPNP型两大类。型两大类。NPNNPN（一般为硅管）和（一般为硅管）和PNP PNP（一般为锗（一般为锗管）管）上述三层结构即为三极管的三个区，中间比较薄的一层为基区，上述三层结构即为三极管的三个区，中间比较薄的一层为基区，另外两层同为另外两层同为N N型或型或P P型，其中尺寸相对较小、多数载流子浓
12、度相对较高型，其中尺寸相对较小、多数载流子浓度相对较高的一层为发射区，另一层则为集电区。的一层为发射区，另一层则为集电区。第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程 扩展阅读扩展阅读2 2 晶体三极管：晶体三极管：工作模式工作模式发射结（发射结（EBJ）集电结（集电结（CBJ）放大模式正偏反偏截止模式反偏反偏饱和模式正偏正偏倒置模式反偏正偏第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程 扩展阅读扩展阅读2 2 晶体三极管：晶体三极管：放大模式也称为正向放大模式，当三极管作放大模式也称为正向放大模式，当三极管作为放大器件工作时应采用这种工作模式
13、。当作为为放大器件工作时应采用这种工作模式。当作为开关应用时（如逻辑电路），应采用截止模式和开关应用时（如逻辑电路），应采用截止模式和饱和模式。倒置模式在放大电路中一般不采用。饱和模式。倒置模式在放大电路中一般不采用。第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程 扩展阅读扩展阅读2 2 晶体三极管：晶体三极管：三极管处于放大状态的外部条件：三极管处于放大状态的外部条件：（1 1）发射结处于正向偏置，即）发射结处于正向偏置，即V VBEBEVVONON。一般硅管的死区电压一般硅管的死区电压V VOnOn为为0.60.60.7V0.7V。（2 2）集电结处于反向偏置，即）
14、集电结处于反向偏置，即V VCECEVVBEBE。第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程 扩展阅读扩展阅读2 2 晶体三极管：晶体三极管：光控路灯的模型工作原理：光控路灯的模型工作原理：当白天时，强光照射到光敏电阻时，的阻值当白天时，强光照射到光敏电阻时，的阻值变得很小，变得很小，V VB B V VE E V VONON，三级管处于截止状态，所，三级管处于截止状态，所以二极管熄灭。当夜晚时，的阻值变得很大，三极以二极管熄灭。当夜晚时，的阻值变得很大，三极管导通，发光二极管有大的电流流过，点亮。管导通，发光二极管有大的电流流过，点亮。第二节第二节 电子控制系统的
15、组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程 扩展阅读扩展阅读3 3 发光二极管：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。课堂小结第二节第二节 电子控制系统的组成和工作过程电子控制系统的组成和工作过程本节我们从对比分析两种路灯控制系统的本节我们从对比分析两种路灯控制系统的基本组成入手，再通过搭接一个路灯自动控制基本组成入手，再通过搭接一个路灯自动控制的电子模型，的电子模型，使同学们知道使同学们知道电子控制系统的基电子控制系统的基本组成，并能用方框图分析生活中常见的电子本组成，并能用方框图分析生活中常见的电子控制系统的工作过程。控制系统的工作过程。
