动开关电路的制作.docx

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动开关电路的制作

学习任务工作页

编号（）

学习时间

年月日

成绩

姓名

班级

指导老师

学习领域

集成运放的应用

学习情境

汽车牌照灯自动开关电路的制作

一、分组

组别：

组长：

二、项目任务

任务描述：

制作光控感应汽车牌照灯自动开关电路，用以照明汽车后牌照。

当环境光线变暗的时候，牌照灯会自动发光照亮后牌照，而当环境光线变亮的时候，牌照灯会自动关闭。

三、项目方案讨论

1.以小组为单位，制定并画出汽车牌照灯自动开关的电路方框图，张贴出来展示。

资讯：

从下列给定的参考电路模块中，挑选出制作汽车牌照灯自动开关可能需要的电路模块，按顺序画成方框图，并张贴出来。

（1）光敏元件

（2）计数器

（3）电压比较器

（4）译码器

（5）电子开关和控制电路

（6）模数转换器

（7）存储器

（8）CPU中央处理器

（9）受控电路

图例：

请在以下空白区域作方框图：

2.派代表展示并介绍本组方案。

3.开展小组之间的互评。

每组成员均对其余小组的方案开展评价，在认为最合适的方案上贴上鼓励贴纸。

看哪一组得到的鼓励贴纸最多

四、项目方案确定和电路认知

1．认知方案，阅读电路图。

（请在以下空白区域记录老师公布的项目方案）

2．分发课外学习资料学习

（详见附页）

（1）光敏电阻在汽车牌照灯自动开关电路中起什么作用？

（2）什么是电压比较器？

电压比较器中的U1（741）是什么？

（3）电路图中的继电器工作原理和作用是什么？

（4）为什么要在继电器线圈两端并联二极管？

3．学习过程中将电路的各组成部分用虚线框标示出来

LDR1：

光敏电阻D1：

续流二极管D2：

发光二极管

Q1：

三极管RL1：

直流继电器RV1：

电位器

4.每组经讨论后，统一意见，把修改过的电路图张贴出来。

开展互评。

老师公布标准答案，各小组组长交叉进行互评，在每一个正确的位置上贴上鼓励贴纸。

看哪一组得到的鼓励贴纸最多。

五、电路原理分析

1．和用于检测光的强弱，将的变化转换为的变化，以控制。

当光线时，U+U-，运放（6脚）输出端电压Uo为（接近4脚负电源的值或地零电位）。

当光线时，U+U-，运放（6脚）输出端电压Uo为（接近7脚正电源的值）。

调节电位器,可改变RP2的大小，从而起到调节光控门限的作用。

2．三极管工作在与状态。

当运放输出为时，三极管；当运放输出为时，三极管。

饱和时相当于开关闭合，电源、继电器线圈、三极管和地形成的控制回路闭合，继电器线圈得电，控制常开触点吸合，受控回路闭合，牌照灯亮。

当运放输出为低电位时，三极管截止，控制回路开路，继电器触点不动作，受控回路开路，牌照灯不亮。

六、项目实施

请按照所给原理图及元器件，制作汽车牌照灯自动开关电路。

1．电子元器件识别、选用与检测

按照原理图及元件清单，从下发的元器件中识别、选用合适的的元件，并通过检测保证所用的元器件的性能良好。

元件清单

序号

符号

名称

规格型号

数量（只）

1

RL1

光敏电阻

1

2

R1，R4

电阻

10k

各1

3

R2，R3，R6

电阻

470

各1

4

RP1

电位器

10k

1

5

R5

电阻

1k

1

6

U1

运算放大器

741IC座

1

7

VT1

三极管

9014

1

8

VD1

续流二极管

IN4001

1

9

VD2

发光二极管

1

10

K1

继电器

12V直流继电器

1

2．绘制实物布局布线图

通常，应根据电路板的尺寸及选用元器件的型号、规格等进行布局。

并且电路板上的所有元器件的排列应均匀、整齐、紧凑，位于电路板边缘的元器件离边缘的距离应大于2mm。

信号的走向应为左进右出，电源方向为上正下负。

元件布局应使走线方便，不出现交叉，方便电路的调试。

刚开始学习元器件布局时，可以以电路原理图的元件排列方式布放元器件。

为了使元件布局合理，效率高，初学者可以在草稿纸上绘制元件布局图。

元件布局后，按照原理图进行布线，走线时应注意横平竖直，走线最短，不走斜线，不能交叉。

元件布局和布线可能需要经过多次调整。

（1）每组经讨论后，统一意见，画出实物布线图，张贴出来。

开展互评，推选较好的实物布线图，在认为较好的方案上贴上鼓励贴纸。

看哪一组得到的鼓励贴纸最多。

（2）全班一起对实物布线图进行讨论修改，得到一个比较好的方案。

画在以下空白区域。

3．完成电路的制作

按照布局布线图将元器件成形后插入相应位置，并用电烙铁焊接固定好。

插放元器件时应注意元件的参数、极性，不能接错。

相似元件（如电阻与电阻，电容与电容等）的高度应保持一致。

反面过长的引脚可剪掉，或保留作为连线使用。

元器件插放好后，根据实物布线图将各元器件引脚用铜线连接起来。

4．完成电路的调试

在焊接好连线后，需要对电路进行检查。

检查的主要内容包括元器件的参数、极性是否正确，走线是否正确、合理，焊点是否良好等。

电路静态检查无误后，就可通电进行调试啦。

请列出调试的步骤：

七、成果展示及评价

1．组内评价

自我总结

◆请总结你在任务完成过程中做得好的是什么？

有什么不足？

有何打算？

◆你在任务完成过程中出现了哪些问题？

你是如何解决的？

你还有什么问题不能解决？

2．小组作品互评，共同选出5件最优秀的作品

学习评价表

阅读资料

1．什么是光敏电阻，在光控牌照灯电路中起什么作用？

参考资料：

光敏电阻器是一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。

光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。

在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。

光敏电阻属可广泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你牌照灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域。

2．什么是电压比较器？

电压比较器中的U1（741）是什么？

参考资料：

电压比较器的功能：

比较两个电压的大小（用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系）：

当“＋”输入端电压高于“－”输入端时，电压比较器输出为高电平；

当“＋”输入端电压低于“－”输入端时，电压比较器输出为低电平；

U1（741）是集成运算放大器的其中一种。

常用有μA741，LM741。

电压比较器是集成运算放大器的一种应用。

3．电路图中的继电器工作原理和作用是什么？

继电器（RELAY）是一种电子控制器件，它具有控制系统回路（又称输入回路）和被控制回路（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。

继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热等，又称激励量）达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。

具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。

电磁式继电器只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。

当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。

这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。

对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：

继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

4．为什么要在继电器线圈两端并联的二极管？

参考资料：

线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。

当电流消失时，其感应电动势会对电路中的元件产生反向电压。

当反向电压高于元件的反向击穿电压时，会使元件如三极管、晶闸管等造成损坏。

续流二极管在电路中一般用来保护元件不被感应电压击穿或烧坏。

续流二极管在电路中反向并联在继电器或电感线圈的两端。

当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉。

从而保护了电路中的其它原件的安全。