电子控制技术课程标准-高中通用技术

“电子控制技术”介绍常用的电子控制的基本知识，重视这些知识在工农业生产和日常生活中的应用。该模块适合各类学校开设，可供各类学生、特别是具有理工科发展倾向的学生选修。 选修1：电子控制技术 电子控制技术是一门运用电子电路实现信息或能量改变的技术。它不仅提高了生产自动化程度，而且走进千家万户，成为生活中的重要帮手。本模块提供了学习设计和制作电子控制系统的机会，以使学生接触和尝试解决更具有趣味、更富有价值的技术问。 通过本模块的学习，学生应该了解电子控制电路的构成，知道数字电路的基本知识及其在电子控制技术中的应用；学会设计和安装电子控制电路，能运用系统的方法分析电子控制的过程和可能发生的故障，并用试验的方法进行优化，以提高解决实际技术问题的能力。 教学中应密切结合学生的生活经验和典型实例，把重点放在电子控制电路的实际运用和改进上，强调综合运用系统和控制的方法分析和解决设计中遇到的问题。 本模块由4个主题组成： （一）传感器 1．内容标准 （1）认识常见的传感器，能用多用电表检测传感器。 例　常见的传感器有光敏传感器、热敏传感器、磁敏传感器、声敏传感器、气敏传 感器、力传感器和位移传感器等。 （2）知道传感器的作用及其应用。 例  不同的传感器可以用来收集不同的信息，并把它转变为电信号。 2．活动建议 通过实地观察、调查、咨询、查阅产品说明书或有关的技术资料等多种方式，了解各种传感器在生活、生产、军事等方面的应用实例，分析它在电子控制系统中的作用。 （二）数字电路 1．内容标准 （1）通过比较数字信号和模拟信号，了解数字信号的特性，知道数字信号的优点。 例  数字信号具有方便地从信号中分离噪声、高精度地处理信号和容易实现信号保存等优点。 （2）知道数字信号中“1”和“0”的意义，了解数字电路是一种能够方便地处理“1”和“0”两种状态的电路。 例  “1”和“0”表示信号的“有”和“无”或电平的“高”和“低”状态。 （3）了解晶体三极管的开关特性及其在数字电路中的应用。 （4）熟悉与门、或门和非门等三种基本逻辑门的电路符号及各自的逻辑关系，会填写它们的真值表，能画出波形图。 （5）知道与非门、或非门的电路符号及各自的逻辑关系，会填写它们的真值表，能画出波形图。 （6）能从外形识别常见的数字集成电路，并能用数字集成电路安装简单的实用电路装置。 例1　常见的数字集成电路类型有TTL型和CMOS型等，识别它们的引脚排列时，先要找到外形结构标志。 例2  采用CMOS集成电路等器件，在电子实验板上搭接电子门铃电路、旋转彩灯电路、定时电路、密码锁电路等简易、有趣的电路。 （7）能够对数字电路进行简单的组合设计和制作，并进行试验。 例  用与非门组成两个不同频率的多谐振荡电路，然后将两个电路进行组合，用频率高的振荡电路产生的信号对其中频率低的振荡电路产生的信号进行调制，合成一个新的信号，并用此制作一个发出变调声音的电子门铃，这就是常见的数字电路组合设计。 2．活动建议 （1）收集数字电子产品的资料，举办一个“未来世界中数字技术的应用”讨论活动，了解数字技术发展的动态和趋势。 （2）动手做下面两个实验，对实验结果进行比较，了解数字信号的优点： △在电脑中进行某一幅画面的复制（或把电脑中某幅画面刻录到光盘上），比较复制件与原件的影像清晰程度是否发生显著变化。 △使用录像机将录像带中的某一段画面翻录到另一盘录像带上，比较母带和翻录带的影像清晰度是否发生变化。 （3）使用电子工作平台（EWB），用虚拟的方法对基本逻辑门电路、组合门电路等进行逻辑关系实验。 （4）以2～3人组成一个学习小组。在教师指导下，使用数字集成电路设计并搭接2～3个不同的简单电路。然后，将其组合成具有新功能的实用电路，并进行小组之间的交流。 （三）电磁继电器 1．内容标准 （1）知道常见的继电器可分为电磁继电器和无触点继电器两大类。 例  常见的电磁继电器有直流电磁继电器、交流电磁继电器、干簧继电器等。 （2）了解常见的直流电磁继电器的构造、规格和工作原理。 例1  直流电磁继电器的内部结构图。 例2  常见直流电磁继电器的接点有常开、常闭和转换接点等三种类别。 例3  继电器的额定工作电压、线圈直流电阻、接点数目等。 （3）学会直流电磁继电器的使用。 例  用有转换接点的直流电磁继电器搭接一个电路，分别控制一只玩具电动机和一个报警器。 （4）知道可控硅的构造和电路符号。 （5）了解可控硅的简单的工作原理。 2．活动建议 （1）查阅继电器在电子控制系统、触电保护、电流过载以及在高压、高温和有毒环境下应用的实例，比较电磁继电器和可控硅在应用中的优缺点，并进行交流。 （2）用有转换接点的直流电磁继电器搭接一个电路，实现对一个玩具电动机和一个报警器的转换控制。 （3）搭接一盏电灯的电路，用可控硅控制它的亮度。 （四）电子控制系统及其应用 1．内容标准 （1）知道电子控制系统的基本组成。 例  最基本的电子控制系统由输入、控制和输出等三个部分组成，其中输入部分大多由传感器等组成；控制部分通常由数字电路（如触发器）、单片机或计算机等组成；输出部分一般由电磁继电器等组成。 （2）能用方框图分析生活中常见的电子控制系统的工作过程。 （3）能用数字集成电路等安装简单的实用电路，并进行调试。然后，能应用该电路设计和安装开环控制系统。 例  用数字集成电路等器件安装一个多谐振荡电路，并利用它设计和安装一个开环的温度报警系统。 （4）能设计和安装简单的闭环控制系统，并进行调试和改进。 例  用集成电路设计和安装一个电子恒温控制系统，并进行调试。 （5）了解常见遥控系统的组成、分类及其应用。 例1  常见的遥控系统由发射电路、接收电路和执行机构等组成。 例2  常见的遥控系统有红外线遥控系统和无线遥控系统等。 （6）能用集成电路设计和安装简单的遥控系统，并进行调试。 例  用集成电路组成单通道遥控系统。 2．活动建议 （1）设计一个住宅公用走道路灯控制的系统，并通过试验等技术活动对方案进行优化。 （2）制作一个单通道无线电遥控电路，再应用这一电路设计一个具有实用价值的电铃（或电灯等）遥控系统，并在试用过程中加以改进。