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(共18张PPT)
5.2 设计和制作系统
【第五单元 控制系统与工程】
八年级下册
生活中有各种控制电路。各种家用电器（空调、电视机、电热水壶、油烟机、热水器等）上都有用于自动控制的控制电路板，或叫主板。观察电路板，我们发现其电路 系统比较复杂。那么这些电路板是由哪些元器件组成的？ 各种元器件在电路中起什么作用呢？
一、自动控制的电子元器件
电子元器件的种类非常多，每种元器件都有其用途，承担一定的功能。常见的电子元器件有电阻器、二极管、电容器、变压器等。
如图是空调控制电路板中，你能认出哪些元器件？列出清单，并标注元器件在电路板中的位置。
在自动控制系统中，各种传感器的功能是收集控制对象的各种信息，例如空调的温度传感器监测室内空气的温度、楼梯灯光敏电阻监测光的亮度（以区分白昼与夜晚）等；控制电路板（又称主板、电脑、中央控制器）主要是处理信息并发出操作指令；执行系统主要是按中央控制器的指令完成操作，继电器、电机、各种轮轴与传动装置是执行操作的主要器件。
二、电池传感器的设计与制作
用户往往要知道一些家用电器、专业仪器上的电源是否连接上，即是否通电了。因此，一般的电器上都有一个“小灯”指示是否接通了电源，有的是红色的灯，有的是绿色的灯。这些灯的主要功能是指示电源的工作状态。
电视机待机状态会亮红灯，开机状态会亮绿灯；充电器充电过程中会亮绿灯，充电完成后自动停止充电的状态会亮红灯。电器上的所有指示灯不亮，一般说明电源没有接通。这些灯就是电源工作状态自动监测的传感器。
设计与制作充电器的工作指示灯
目标
1. 学会测试和辨认发光二极管正、负极的方法。
2. 根据发光二极管的性质，设计工作状态的指示电路。
3. 根据设计的电路，连接充电器的工作指示灯电路。
器材
干电池两节，红、绿发光二极管各一个，小灯泡，开关，导线和鳄鱼夹若干。
1. 测试发光二极管的性能。
发光二极管的两根引脚中，较长的为正极，较短的为负极。当电流从发光二极管的正极流向负极时，发光二极管发光，表明它处于导通状态。
反之，电流不能从负极流向正极，发光二极管不会发光。
（1）把两节干电池固定在一起，组成一个3V的电池组。
（2）把两根导线连接在发光二极管的两端。
（3）把发光二极管两极导线分别连接在电池两极，观察发光二极管；断开连接，换接发光二极管与电池组的接线柱，再观察发光二极管。
（4）用小灯泡代替发光二极管，重复上述步骤（3）。
2. 设计任务。
如果电池装反了，多数电器就不能正常工作。用发光二极管设计一个检测电池安装是否正确的仪器。
（1）画出电路设计图。
3. 电路制作与探究。 如图是一个带有电路状态指示的工作电路，两个发光二极管可指示电路的待机状态和工作状态。
（1）用提供的器材连接如图所示的电路。
（2）当开关断开时，记录看到的现象。
（3）闭合开关，记录实验现象。
（4）绿灯亮表示电路处于____________（填“待机”或“工作”）状态，红灯亮表示电路处于____________（填“待机”或“工作”）状态。
（5）从实验现象中你获得了哪些认识？
人工智能
人工智能是从现代控制理论发展起来的，以计算机科学为基础，由计算机、心理学、哲学、语言学等多学科交叉融合的新兴交叉学科。它主要研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统。人工智能的目标是了解人类智能的实质，并生产出能以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
人工智能几乎涉及自然科学和社会科学的所有学科，其研究范围已远远超出了传统的计算机科学的范畴。人工智能广泛应用于机器人、自动驾驶技术、智能制造等。目前的人工智能技术已有相当强的自主能力，能够模拟人的很多行为。人工智能技术应用的广泛性标志着自动控制技 术已经发展到新的阶段，也是国家竞争力的重要标志。
1. 夏天，我们把空调的温度设置在26 ℃。假设空调刚开启时，室内温度为32 ℃。按照自动控制的原理，主机是如何工作使室内温度保持在26 ℃左右的？写出控制原理或画出控制过程图。
2. 商场、剧院等公共场所的停车场为了管理车辆进出，通过智能停车系统管理出入口门闸。这个系统的出场口有下列要求：当车辆从场内经出口时，由一个“车辆智能识别模块”自动识别车辆，并根据该车辆的停留时间，“车辆付费系统”会出示付费二维码，当司机付费后，“执行系统”会自动打开门闸放行。有特殊情况时，管理人员可用遥控器直接打开门闸放行。整个系统由几个模块电路（识别系统、付费系统、人工开门和执行系统）和电源组成。根据要求在下图中连接“识别系统”“付费系统”“人工开门”三个模块。

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