资源简介

开环电子控制系统和闭环电子控制系统
一. 教学目标
（一）知识与技能
1.认识常见的电子控制系统。
2.理解电子控制系统的一般工作过程。
3.掌握开环电子控制系统的方框图。
（二）过程与方法
1.以“小组讨论”的方式，确定“光控系统”的电子电路，让学生学会分析电路。
2.使用电子百拼搭接“光控系统”，让学生“在做中学”，理解电子控制系统的工作过程。
3.比较“光控系统”和“电子门铃控制系统”两个案例，总结开环电子控制系统的特征及方框图的表示。
（三）情感态度价值观
1.以“小组讨论”的方式设计和制作“光控系统”，进一步培养学生的创新思维，提高学生动手实践的能力，增强其合作意识。
2.通过“做中学”的方式，提高学生学习电子控制技术的热情。
二、教学重点
开环电子控制系统的工作过程和方框图
三、教学难点
开环电子控制系统的方框图
四、教学过程
这节课我们来一起学习电子控制技术第一章第三节的内容——开环电子控制系统和闭环电子控制系统。在学习新课之前，我们先来回顾几个基本概念。
（一）导入部分——概念回顾
1.电子控制技术：运用电子电路实现控制功能的技术。
电子控制技术在生活中得到了广泛的应用，它使我们的生活方式发生了巨大的变化，例如“机械弹子锁—磁卡锁、IC卡锁”的发展，“普通电饭煲—智能化电饭煲”的变化。
2.电子控制系统：以电子技术为核心的控制系统，在这个系统中肯定有电阻、电感、电容等元件和二极管、三极管、集成电路等电子器件，这些元器件相互作用、相互依赖，形成一个整体，以实现控制的目的。那么它们之间是如何协调工作的呢？
3.电子控制系统的基本组成：输入部分——控制部分——输出部分
输入部分主要负责信息的采集，控制部分对信号进行比较分析和处理，输出部分执行操作指令。
（二）电子控制系统的案例分析
1.电子门铃控制系统
输入部分：开关 控制部分：音乐集成电路 输出部分：扬声器播放乐曲
控制部分主要采用的是JN6201音乐集成电路，内部基本结构在讲到第五章的时候我们再来一起探讨
2.光控系统
输入部分：光的强弱 控制部分：电子电路 输出部分：灯的亮灭
教师提问：音乐集成电路是采用JN6201集成芯片实现的，那么光控系统的控制部分是如何通过电路实现的呢？
（三）电子控制系统的设计与制作
1.电子控制系统的设计——以“光控系统”为例
师生互动：小组进行讨论......教师挑选其中8个小组，让学生呈现设计方案。教师对学生的设计方案进行筛选和总结，对其中4种方案进行具体的讲解分析。
(
PNP型三极管控制的光控系统
) (
NPN型三极管控制的光控系统
)
师生简单回顾三极管、二极管和光敏电阻的基本知识：光敏电阻接收光信号，并将光信号转化为电信号；光敏电阻的特性是光照越强，阻值越小；三极管中的箭头表示电流的方向，电流由高——低；三极管导通相当于开关闭合，三极管截止相当于开关断开；
教师挑选两名学生阐述“NPN型三极管控制的光控系统”的工作过程，然后进行评述。
“光控系统”用三极管这个开关元件可以实现，还可以通过“门电路”来实现。
(
与门实现的光控系统
) (
或门实现的光控系统
)
2.电子控制系统的制作——以“光控系统”为例
运用三极管、二极管、可调电阻、导线等元器件制作光控灯系统，实现晚上灯亮白天灯不亮的功能。
学生在做的过程中，教师不断地进行引导并提出四个问题让学生思考：（1）三极管如何接？（2）光敏电阻与电位器的位置？（3）如何优化，使得搭接的电路更美观？（4）光线强弱与二极管亮灭的关系？
（四）电子控制系统的方框图表示
1.开环电子控制系统的特征
同学们在搭“光控系统”的过程中发现，二极管的亮灭对光线强弱没有任何影响，现在再来看看“电子门铃控制系统”，同样的音乐声对开关也没有任何影响，我们把“控制系统的输出量对系统的控制没有影响”的这一类电子控制系统称之为开环电子控制系统。
一个控制系统的工作过程可以用文字描述，同样的也可以用方框图来描述，请同学们联系《技术与设计2》中开环控制系统的方框图来描述开环电子控制系统的方框图。
小组讨论，教师挑选两名学生回答。
教师总结开环电子控制系统方框图
2.开环电子控制系统方框图
接下来，我们一起看三个练习题。
例1：如图所示为某同学用电吹风改装的简易烘手器的系统示意图。关于该简易烘手器的电子控制系统，下列说法不正确的是（ ）
A.输入部分是使用者的手 B.输出部分是继电器模块
C.被控对象是电吹风 D.控制部分是控制电路
教师分析框图，引发学生的思考，这个开环电子控制系统能否用“已总结”的方框图来表示，呈现开环电子控制系统的另一种方框图。
教师总结：开环电子控制系统中的“输出部分”可能包含了被控对象，但也可以不包含被控对象，如果“输出部分”未包含被控对象，那么被控对象需要专门列出。
例2：如图所示为家用天然气报警器，当燃气探测器探测到可燃气体的浓度超过2500PPM时，就会语音报警，同时关闭电磁阀切断天然气供给管道，保证安全。下列属于该电子控制系统输出部分的是（ ）
A.燃气探测器 B.微控制器控制电路
C.电磁阀 D.燃气管道
例3：如图是由音乐集成电路、开关、干簧管、喇叭和电池等组成的电子控制报警器模型，当磁铁靠近干簧管时，喇叭会发出报警声，下列对该控制系统的分析中正确的是（ ）
A.电子控制系统的核心是电源供电 B.系统的输入是开关K闭合提供的电信号
C.系统的输出是扬声器的声音 D.干簧管是系统的控制处理部分
（五）课堂小结
1.电子控制系统的基本组成
2.开环电子控制系统的方框图表示
3.电子控制系统设计与制作过程中遇到的问题

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