内容正文:
电子控制系统的组成和工作过程
本节课学习目标:
1.了解电子控制系统的基本组成。
2.利用方框图分析生活中常见的电子控制系统的工作过程。
3.完成电子控制系统模型的制作。
重点:比较人工控制系统与电子控制系统的异同。
难点:区别电子控制系统的工作过程与开环控制系统的不同之处。
传统机械锁
现代指纹锁
传统机械锁开锁需要使用钥匙,如果忘带钥匙,就会被锁在门外。如何才能做到不用钥匙就能开锁,且安全性又高呢?
现代指纹锁利用电子控制技术可以实现用指纹自动控制开锁,就不用怕忘带钥匙了!
两种锁的基本组成方框图:
重点任务:请比较两者间的异同。
分析、执行
信息收集
达成控制
异:结构组成不同。
同:各部分功能完成相似。
思考:指纹锁电子控制系统按照功能可分为几个部分?
输入
控制(处理)
输出
通常由各种传感器组成,输入信息可以有各种形式,如温度、湿度等环境参数,作用相当于人的感官。
一般由具有各种控制功能的电子电路(或微处理器)组成,作用相当于人的大脑。
一般由电磁继电器、伺服电机等多种执行机构组成,作用相当于人的手和足。
马上行动:
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过程
指纹采集模块
单片机集成块
继电器、电磁锁
图像采集模块
中央处理计算机
信号控制模块
水位传感器
微处理器
电磁阀门
电子控制系统内部的电路通常由大量的电子元器件组成,结构比较复杂。如果使用方框图,往往可以在不十分了解系统内部结构细节的情况下,帮助分析有关的控制问题。
如图所示为一台自动售货机,它也是由输入、控制(处理)和输出三个最基本的部分组成。请大家根据设备组成,对自动售货机工作过程进行说明。
单片机
输入设备
输出设备
货品选择装置
出货传送装置
付费装置
找零装置
输入
传感器输入选择的货品种类信号、支付信号。
控制(处理)
单片机接收支付信号及货品种类信号,输出出货控制信号及找零控制信号。
输出
出货传送装置传送货品、找零装置找零。
技术体验:组装与测试指纹锁电子控制系统模型
活动准备:
材料:指纹锁电子线路板、指纹采集模块、电磁锁、5V电源
指纹锁电子线路板
指纹采集模块
电磁锁
5V电源
工作原理:
指纹采集模块通过图像传感器采集到指纹信息,传给单片机,单片机作为控制机构将采集到的指纹信息与指纹库中的指纹信息进行比对,验证其合法性。如果对比成功则发出开锁指令,指令传递给执行机构,由继电器吸合发出控制信号,从而控制电磁锁开锁,屏幕同时显示开锁成功。如果对比不成功,单片机则发出控制指令,继电器不吸合,同时显示屏显示开锁失败信息。
1.了解电子控制系统的基本组成。
目标回顾:
2.利用方框图分析生活中常见的电子控制系统的工作过程。
3.完成电子控制系统模型的制作。
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