電子控制技術(shù)與電子控制系統(tǒng) 電子控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程 課件 高中通用技術(shù)蘇教版（2019）選擇性必修1《電子控制技術(shù)》

二、電子控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程第一章電子控制技術(shù)概述一、電子控制技術(shù)與電子控制系統(tǒng)一、電子控制技術(shù)與電子控制系統(tǒng)【任務(wù)一】感知電子控制技術(shù)的應(yīng)用【案例】門(mén)鎖人工控制的門(mén)鎖機(jī)械控制的門(mén)鎖電子控制的門(mén)鎖一：電子控制含義含義：電子控制技術(shù)是一門(mén)運(yùn)用電子電路實(shí)現(xiàn)控制功能的技術(shù)。根據(jù)不同的需要，針對(duì)被控對(duì)象的特點(diǎn)，選擇不同的控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的目的。二、應(yīng)用①生活：自動(dòng)化的家用電器給人們的生活帶來(lái)了更多方便。②工業(yè)：自動(dòng)化生產(chǎn)流水線，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，減少原材料的消耗，改善了勞動(dòng)條件，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。汽車生產(chǎn)流水線③農(nóng)業(yè)：自動(dòng)化農(nóng)業(yè)技術(shù)。④軍事：對(duì)軍事技術(shù)變革和發(fā)展起著重要的作用，對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)產(chǎn)生極大的影響。如“響尾蛇”機(jī)載空對(duì)空導(dǎo)彈(長(zhǎng)“眼睛”的導(dǎo)彈)、戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈。補(bǔ)充：電子控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)①控制的精確度高②能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制③控制的速度快④能進(jìn)行自動(dòng)控制⑤電子控制系統(tǒng)的體積小?！救蝿?wù)二】探析電子控制系統(tǒng)的特點(diǎn)(1)含義：以電子技術(shù)為核心的控制系統(tǒng)叫做電子控制系統(tǒng)(ElectronicControlsystems)。(2)構(gòu)成電子控制系統(tǒng)的條件常用組成元件有電阻、電感、電容等元件，二極管、三極管、集成電路(IC)等電子器件，它們相互作用、相互依賴，形成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)控制。如智能化的電飯煲(煮飯、保溫、定時(shí)等功能)是電子控制系統(tǒng)；普通電飯煲(煮飯、保溫)利用雙金屬片進(jìn)行控制，屬于機(jī)械控制，不是電子控制。再如：電子調(diào)光照明系統(tǒng)、無(wú)線遙控小車?！景咐饰觥抗饪芈窡糇詣?dòng)門(mén)禁控制系統(tǒng)電子稱第二節(jié)

電子控制系統(tǒng)的組成與工作過(guò)程機(jī)械彈子鎖的安全級(jí)別有高低之分，彈子的組合形式越復(fù)雜，鎖的安全級(jí)別越高。張萌想要盡快把家里的A級(jí)門(mén)鎖換成B級(jí)門(mén)鎖，以提高鎖的安全性。她轉(zhuǎn)念又想：雖然門(mén)鎖的安全性提高了，但是奶奶經(jīng)常忘帶鑰匙的問(wèn)題還沒(méi)解決，如何才能做到不用鑰匙就能開(kāi)鎖，且安全性又高呢？走進(jìn)情境A級(jí)鑰匙B級(jí)鑰匙任務(wù)一認(rèn)識(shí)指紋鎖電子控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程思考與分析：（1）指紋鎖的功能要求是什么？當(dāng)使用者的指紋已存入數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，該使用者的指紋能將鎖打開(kāi)；當(dāng)使用者的指紋未存入數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，該使用者的指紋不能將鎖打開(kāi)。任務(wù)一認(rèn)識(shí)指紋鎖電子控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程（2）指紋鎖如何實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)電子電路傳感器鎖靠什么力量實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟？電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)誰(shuí)來(lái)指揮？控制電路怎么知道使用者的指紋是否正確，從而控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)？思考與分析：任務(wù)一認(rèn)識(shí)指紋鎖電子控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程（3）怎樣用簡(jiǎn)短的語(yǔ)言來(lái)描述這一控制過(guò)程？思考與分析：使用者的指紋通過(guò)指紋傳感器將信號(hào)傳給電子電路，隨后與數(shù)據(jù)庫(kù)中的指紋進(jìn)行對(duì)比，若在數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)比出符合的指紋，則鎖開(kāi)，反之，鎖不開(kāi)。任務(wù)一認(rèn)識(shí)指紋鎖電子控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程機(jī)械鎖人工

控制系統(tǒng)視覺(jué)器官觀察鎖的位置

大腦分析信息，發(fā)出命令手開(kāi)

鎖門(mén)

鎖打

開(kāi)傳感器獲取指紋信息電子電路分析信息，發(fā)出命令執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行命令，完成開(kāi)鎖門(mén)

鎖打

開(kāi)指紋鎖電子

控制系統(tǒng)輸

入控

制輸

出被控對(duì)象任務(wù)一認(rèn)識(shí)指紋鎖電子控制系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程從上圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系中可以看出：兩個(gè)系統(tǒng)都是先進(jìn)行信息的收集，然后經(jīng)過(guò)對(duì)信息的分析、判斷、發(fā)出命令，再執(zhí)行命令，閉合或者切斷電路，從而達(dá)到控制目的。電子控制系統(tǒng)一般可分為輸入、控制（處理）和輸出三個(gè)基本的組成部分。

電子控制系統(tǒng)的基本組成部分輸入部分控制（處理）

部分輸出部分被控對(duì)象信

息電子控制系統(tǒng)的組成輸入部分：通常由各種傳感器組成，輸入信息可以有多少形式，可以是作用力，也可以是溫度、濕度、磁場(chǎng)、光照強(qiáng)度等環(huán)境參數(shù)。它能將采集的非電量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏康淖兓?。例如，手按?dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，輸入部分就把機(jī)械開(kāi)關(guān)的通或斷的非電量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)（電壓或電流）的有或無(wú)的電量變化。（相當(dāng)于人的感官）電子控制系統(tǒng)的組成控制（處理）部分：

一般由具有各種控制功能的電子電路（或微處理器）組成。它能對(duì)送入的電信號(hào)進(jìn)行比較、分析和處理，并發(fā)出指令。（相當(dāng)于人的大腦）電子控制系統(tǒng)的組成輸出部分：由電磁繼電器、伺服電機(jī)等多種執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。輸出信號(hào)可以控制位移，如電磁繼電器中銜鐵的運(yùn)動(dòng)、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)等，也可以控制聲音、光等，如揚(yáng)聲器中發(fā)出的音樂(lè)聲。（相當(dāng)于人的手和足）電子控制系統(tǒng)的組成電子控制系統(tǒng)的基本組成部分輸

入

采集信息，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)控制（處理）分析、比較和

處理電信號(hào)，并發(fā)出命令輸

出執(zhí)行命令被控對(duì)象信息輸出量輸入量控制器執(zhí)行器被控對(duì)象控制量開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖電子控制系統(tǒng)的工作過(guò)程電子控制系統(tǒng)的基本組成部分輸

入

采集信息，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)控制（處理）分析、比較和

處理電信號(hào)，并發(fā)出命令輸

出執(zhí)行命令被控對(duì)象信息馬上行動(dòng)：分析下列電子控制系統(tǒng)的基本組成部分，并說(shuō)出它們的簡(jiǎn)要工作過(guò)程。電子控制系統(tǒng)名稱輸入部分控制（處理）部分輸出部分被控對(duì)象指紋鎖電子控制系統(tǒng)智能化的紅綠燈電子控制系統(tǒng)全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水電子控制系統(tǒng)案例分析1：指紋鎖電子控制系統(tǒng)門(mén)

鎖電

源指紋采集模塊以芯片為核心的

電子電路電子控制系統(tǒng)名稱輸入部分控制（處理）部分輸出部分被控對(duì)象指紋鎖電子控制系統(tǒng)電

機(jī)指紋采集模塊電子電路電機(jī)門(mén)鎖案例分析2：智能化的紅綠燈電子控制系統(tǒng)以芯片為核心的

電子電路鋪設(shè)在路面的光電傳感器紅綠燈汽

車電子控制系統(tǒng)名稱輸入部分控制（處理）部分輸出部分被控對(duì)象智能化的紅綠燈電子控制系統(tǒng)電子開(kāi)關(guān)光電傳感器電子電路電子開(kāi)關(guān)紅綠燈案例分析3：全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水電子控制系統(tǒng)

工作過(guò)程：當(dāng)全自動(dòng)洗衣機(jī)的水位傳感器檢測(cè)到洗衣機(jī)內(nèi)實(shí)際水位低于設(shè)定水位時(shí)，以芯片為核心的電子電路控制電磁開(kāi)關(guān)閉合，此時(shí)進(jìn)水閥門(mén)打開(kāi)，水流進(jìn)入洗衣機(jī)，直到水位達(dá)到設(shè)定水位，電子電路控制電磁開(kāi)關(guān)打開(kāi)，進(jìn)水閥門(mén)關(guān)閉，水流停止進(jìn)入洗衣機(jī)。電子控制系統(tǒng)名稱輸入部分控制（處理）部分輸出部分被控對(duì)象全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水電子控制系統(tǒng)水位傳感器電子電路電磁開(kāi)關(guān)