1.2 电子控制系统的组成和工作过程（教学课件）通用技术苏教版2019选择性必修1

1.2 电子控制系统的 组成和工作过程 苏教版（2019）选择性必修1 高中通用技术 目 录 一、 学习目标 二、 课堂导入 三、 技术探究 四、 课堂小结 六、 课堂练习 五、 拓展延伸 学习目标 一 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。 二 课堂导入 张萌想要尽快更换家里的门锁，以提高锁的安全性。她转念又想：虽然门锁的安全性提高了，但是奶奶经常忘带钥匙的问题还没解决，如何才能做到不用钥匙就能开锁，且安全性又高呢？ 控制系统的发展 二 课堂导入 密码锁 指纹锁 机械锁 机械控制 电子控制 ➪ 三 技术探究 认识指纹锁电子控制系统的组成和工作过程 任务一 三 任务一：认识指纹锁电子控制系统的组成和工作过程 对比机械锁和指纹锁控制系统 三 任务一：认识指纹锁电子控制系统的组成和工作过程 分析、执行 信息收集 完成控制 异：结构组成不同。 同：两个系统都是先进行信息的收集，然后经过对信息的分析、判断，发出命令，再执行命令，从而达到控制的目的。 三 电子控制系统一般可以分为输入、控制处理和输出三个基本的组成部分。 输入部分 通常由各种传感器组成； 控制处理部分 一般由各种控制功能的电子电路（或为处理器）组成； 输出部分 一般由电磁继电器、伺服电机等多种执行机构组成； 任务一：认识指纹锁电子控制系统的组成和工作过程 三 任务一：认识指纹锁电子控制系统的组成和工作过程 我们可以将基本的电子控制系统的工作过程用下图表示 马上行动： 三 任务一：认识指纹锁电子控制系统的组成和工作过程 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 三 任务一：认识指纹锁电子控制系统的组成和工作过程 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。 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。 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 输出 出货传送装置传送货品、找零装置找零。 三 技术探究 探究电子控制系统的工作过程 任务二 三 任务二：探究电子控制系统的工作过程 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 三 任务二：探究电子控制系统的工作过程 体验目的：通过组装加深对电子控制系统的组成和工作过程的理解。 讨论：结合指纹锁的开锁过程，分析其输入、控制、输出及被控对象分别是什么。 指纹锁电子控制系统工作过程 三 任务二：探究电子控制系统的工作过程 思考： 与机械锁相比，指纹锁具有哪些优点？ 1.更安全 机械锁开启部分必须外露；指纹锁采用生物识别技术，具有唯一性。 2.智能性 指纹锁除可以增加与删除用户信息外，还具有智能衍生安防功能。 3.便捷 指纹锁使用指纹即可开锁，不需要携带钥匙，无需担心钥匙丢失或忘带钥匙。 三 任务二：探究电子控制系统的工作过程 讨论： 电子锁能完全替代传统机械锁吗？ 智能电子锁与传统机械锁相比虽然有很多优点，但如果电子锁没电或出现故障就不能再使用。智能锁不仅不能完全替代传统机械锁，而且每个智能锁都要配有机械锁开启装置防备智能部分出现故障。 01 02 电子控制系统一般可分为输入、控制（处理）和输出三个基本的组成部分。 03 四 课堂小结 电子控制系统的工作过程 电子控制系统的基本组成 现在我们来到了课堂小结环节。电子控制系统作为一个关键的概念，其工作过程和基本组成是本次课程的核心内容。 电子控制系统一般可划分为输入、控制（处理）和输出这三个基本组成部分。这三个部分紧密相连，构成了电子控制系统的工作框架。输入环节收集信息，如同人的感官获取外界信号；控制（处理）部分则对这些信息进行分析和决策，就像大脑进行思考；输出部分执行决策结果，好比身体做出相应动作。理解它们的协同运作，有助于我们把握电子控制系统的本质。 四 课堂小结 五 拓展延伸 多传感器融合基本原理就像人脑综合处理信息的过程一样，将各种传感器进行多层次、多空间的信息互补和优化组合处理，最终产生对观测环境的一致性解释。在这个过程中要充分利用多源数据进行合理支配与使用，通过对信息多级别、多方面组合导出更多有用信息。这不仅是利用了多个传感器相互协同操作的优势，而且也综合处理了其它信息源的数据来提高整个传感器系统的智能化。 多传感器融合系统 无人驾驶汽车传感器网络 多传感器融合基本原理与人类大脑综合处理信息过程颇为相似。它将各类传感器进行多层次、多空间的信息互补与优化组合，以此对观测环境做出一致性解释。这一过程中，充分利用多源数据，通过多级别、多方面的信息组合，挖掘出更多有用信息。 其意义不仅在于发挥多个传感器协同操作的优势，更在于综合处理其他信息源的数据，进而提升整个传感器系统的智能化水平。以无人驾驶汽车传感器网络为例，多传感器融合系统能使其更好地感知环境，做出准确决策，这充分彰显了多传感器融合的强大价值和广泛应用前景。 六 课堂练习 1.下列不属于电子控制系统组成部分的是 （　　） A.输入 B.控制（处理） C.被控对象 D.输出 答案：C 解析： 电子控制系统一般由输入、控制（处理）、输出三个部分组成。 六 课堂练习 2.下列关于电子控制系统描述不正确的是 （　　） A.电子控制系统是以电子技术为核心的控制系统 B.电子控制系统是通过控制器实现控制的 C.工作过程主要包括输入、控制（处理）、输出 D.控制处理部分能对非电信号进行比较、分析和处理，并发出指令 答案：D 解析： 控制处理部分是对电信号进行比较、分析和处理，而不是非电信号。 六 课堂练习 3.下列关于电子锁和机械锁的说法中不正确的是 （　　） A.电子锁比机械锁更安全 B.电子锁比机械锁更智能 C.电子锁比机械锁更便捷 D.电子锁可以完全替代机械锁 答案：D 解析：电子锁如果没电或出现故障就不能使用，电子锁不能完全取代传统机械锁，每个智能锁都要配有机械锁开启装置，防备智能部分出现故障。 六 课堂练习 4.如图所示是自动售货机，它能根据投入的钱币（或进行无线支付）以及所选的商品自动出货。下列说法中正确的是 （　　） A.该自动售货机控制系统不属于电子控制系统 B.该自动售货机控制系统由输入、控制和输出三个部分组成 C.该自动售货机只有一个输入信息 D.该自动售货机只有一个输出信息 答案：B 解析：A项，该自动售货机属于电子控制系统；C项，输入信息有两个，为货品的选择和付费多少；D项，输出信息也有两个，为出货和找零多少。 六 课堂练习 5.如图所示是一款指纹识别锁，该指纹锁的电子控制系统的工作过程为：①建立指纹数据库；②指纹传感器接收用户输入的指纹；③指纹锁芯片对输入的指纹信息进行判断处理；④系统将判断结果输出给门锁，如果符合条件则开门，不符合条件则无法开门。下列关于该指纹锁电子控制系统说法中不正确的是 （　　） A.该系统的输入信息为指纹信息 B.该系统由输入、控制和输出三个部分组成 C.该系统的控制（处理）部分为电子电路 D.该系统的被控对象为指纹 六 课堂练习 答案：D 解析： 指纹锁电子控制系统工作过程 感谢观看 苏教版（2019）选择性必修1《电子控制技术》 $$