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1、实训目的实训目的掌握安全用电与安全文明生产管理技能。掌握安全用电与安全文明生产管理技能。训练根据控制要求与控制流程训练根据控制要求与控制流程设计设计完整控制电路完整控制电路方框图方框图的的能力。能力。训练根据方框图训练根据方框图设计原理图设计原理图并并选择部分元件参数选择部分元件参数的能力。的能力。掌握掌握仿真软件辅助仿真软件辅助电路原理图电路原理图设计设计技能。技能。掌握根据原理图与实际元器件设计印制电路板图的能力。掌握根据原理图与实际元器件设计印制电路板图的能力。掌握掌握传感元器件传感元器件等识别与等识别与检测技能检测技能，掌握编制元器件功能，掌握编制元器件功能表技能。表技能。掌握控制电路
2、装配工艺与制作技能。掌握控制电路装配工艺与制作技能。掌握用仪器与仪表调试控制电路功能及故障处理技能，掌掌握用仪器与仪表调试控制电路功能及故障处理技能，掌握握数据数据测量、测量、分析与处理分析与处理技能。技能。培养培养良好的实训意识、团队合作、语言表达能力等培养培养良好的实训意识、团队合作、语言表达能力等。培养工具书查阅与运用、观察与逻辑推理、系统运筹能力培养工具书查阅与运用、观察与逻辑推理、系统运筹能力。第1页/共44页一、控制要求一、控制要求（一）温度信号自动采集，室温以下绿灯指示，温度高时（一）温度信号自动采集，室温以下绿灯指示，温度高时绿灯灭，即绿灯灭，即单输入单输出温控电路单输入单输出
3、温控电路（7070分）。分）。（二）温度信号自动采集，室温以下绿灯指示，温度高时（二）温度信号自动采集，室温以下绿灯指示，温度高时红灯报警，即红灯报警，即单输入双输出温控电路单输入双输出温控电路（8080分）。分）。（三）温度信号与光信号通过人工方式切换采集，但每种（三）温度信号与光信号通过人工方式切换采集，但每种信号可自动采集；室温以下、光线弱与自然光时绿灯指示，信号可自动采集；室温以下、光线弱与自然光时绿灯指示，温度高或强光时红灯报警，即温度高或强光时红灯报警，即双输入双输出温、光控电路双输入双输出温、光控电路（9090分）。分）。（四）温度信号与光信号通过人工方式切换采集，但每种（四）温
4、度信号与光信号通过人工方式切换采集，但每种信号可自动采集；室温以下、光线弱与自然光时绿灯指示，信号可自动采集；室温以下、光线弱与自然光时绿灯指示，温度高或强光时红灯报警，同时控制相应的电动机运转，温度高或强光时红灯报警，同时控制相应的电动机运转，即即双输入四输出温、光控电路双输入四输出温、光控电路（100100分）。分）。第2页/共44页二、控制流程识读与方框图设计二、控制流程识读与方框图设计（一）温控电路控制流程（一）温控电路控制流程 当当传感器传感器接收到变化的温度信号后，把它变接收到变化的温度信号后，把它变成电信号传送到成电信号传送到控制器控制器，控制器将该信号转换成，控制器将该信号转换
5、成控制信号，去推动控制信号，去推动执行器执行器，让开关闭合或打开，让开关闭合或打开，去控制去控制指示器指示器，使发光二极管亮或灭，并控制相，使发光二极管亮或灭，并控制相应电动机运转。应电动机运转。第3页/共44页（二）温控电路方框图（二）温控电路方框图传感器传感器(热敏电阻热敏电阻)温度信号温度信号控制器控制器(三极管三极管)电信号电信号控制信号控制信号执行器执行器(继电器继电器)执行信号执行信号指示器指示器1(发光二极管发光二极管)分压式偏置电路分压式偏置电路续流保护电路续流保护电路限流保护电路限流保护电路指示器指示器2(电动机电动机)二、控制流程识读与方框图设计二、控制流程识读与方框图设计
6、第4页/共44页三、原理图设计三、原理图设计（一）单输入、单输出温控电路原理图（一）单输入、单输出温控电路原理图第5页/共44页（二）单输入、单（二）单输入、单/双输出光控电路原理图双输出光控电路原理图三、原理图设计三、原理图设计第6页/共44页（三）双输入四输出温、光控电路原理图（三）双输入四输出温、光控电路原理图三、原理图设计三、原理图设计第7页/共44页四、发光二极管限流电阻参数设计四、发光二极管限流电阻参数设计（一）绿色发光二极管限流电阻参数设计（一）绿色发光二极管限流电阻参数设计 20mA 2mA即即 IFmaxIFmin解得解得R2 1750 175 可选取可选取510 的限流电阻
7、的限流电阻 发光二极管既能发光而又不被烧毁的正向发光二极管既能发光而又不被烧毁的正向电流电流IFmin=2mA，IFmax=20mA，所以有，所以有第8页/共44页四、发光二极管限流电阻参数设计四、发光二极管限流电阻参数设计（一）绿色发光二极管限流电阻参数设计（一）绿色发光二极管限流电阻参数设计PR=I2R=(6.86 mA)2 510 =0.024W=6.86(mA)则该支路电流为则该支路电流为 选取选取510/0.25W的色环电阻器完全能满足电路的色环电阻器完全能满足电路工作要求。工作要求。第9页/共44页四、发光二极管限流电阻参数设计四、发光二极管限流电阻参数设计（二）红色发光二极管限流
8、电阻参数设计（二）红色发光二极管限流电阻参数设计 20mA 5mA即即 IFmaxIFmin解得解得R3 860 215 可选取可选取510 的限流电阻的限流电阻 发光二极管既能发光而又不被烧毁的正发光二极管既能发光而又不被烧毁的正向电流向电流IFmin=5mA，IFmax=20mA，所以有，所以有第10页/共44页四、发光二极管限流电阻参数设计四、发光二极管限流电阻参数设计（二）红色发光二极管限流电阻参数设计（二）红色发光二极管限流电阻参数设计PR=I2R=(8.43mA)2 510 =0.036W=8.43(mA)则该支路电流为则该支路电流为 选取选取510/0.25W的色环电阻器完全能满
9、足电路的色环电阻器完全能满足电路工作要求。工作要求。第11页/共44页五、元器件识别与检测五、元器件识别与检测（一）热敏电阻（一）热敏电阻Rt2021.热敏电阻简介热敏电阻简介 Rt=f(T)，阻值随着温度升高而增加，称为，阻值随着温度升高而增加，称为正温度系数热敏电阻；阻值随着温度升高而减小，正温度系数热敏电阻；阻值随着温度升高而减小，称为负温度系数热敏电阻。称为负温度系数热敏电阻。2.检测表格检测表格温度温度T阻值阻值Rt18 C3K 25 C1.93K 30 C1.2K（负温度系数）（负温度系数）100挡挡第12页/共44页五、元器件识别与检测五、元器件识别与检测（二）光电二极管（二）光
10、电二极管2CU0251.简介简介 将光信号变成电信号的半导体器件。其正将光信号变成电信号的半导体器件。其正向阻值与普通二极管相似，为几千向阻值与普通二极管相似，为几千；反向电阻；反向电阻却受光照影响：光线越强，其阻值越小却受光照影响：光线越强，其阻值越小。2.检测表格检测表格反向电阻反向电阻正向电阻正向电阻遮住光线遮住光线1M3.7K 自然光自然光50K 强光（强光（30cm距离）距离）1K 左右左右1K挡挡CA（有缺口）（有缺口）第13页/共44页五、元器件识别与检测五、元器件识别与检测（三）继电器（三）继电器N4078-2C-6V-0.21.简介简介 外形尺寸与右图类似。其主要参数如下：外
11、形尺寸与右图类似。其主要参数如下：线圈阻值：线圈阻值：180 线圈功耗：线圈功耗：200mW额定电压：额定电压：6V吸合电压：吸合电压：DC 4.5V释放电压：释放电压：DC 0.6V（反面）（反面）1 116161-161-16脚：线圈脚：线圈4 46 64-64-6，13-1113-11脚：常闭触点脚：常闭触点131311112.管脚图及其功能管脚图及其功能8 89 94-84-8，13-913-9脚：常开触点脚：常开触点第14页/共44页六、元器件功能表编制六、元器件功能表编制序序号号项目项目代号代号型号与型号与元器件名称元器件名称参数参数 功能功能1R11R12色环电阻器色环电阻器4.
12、7K/0.25W51K/0.25W与与RP，Rt构成分压式偏置电路构成分压式偏置电路与与RP，D4构成分压式偏置电路构成分压式偏置电路2RP3Rt4D45T6J7D18R2,R39D2 5绿色绿色发光二极管发光二极管正向阻值正向阻值100 正向电压正向电压2.5V正向电流正向电流2.5mA指示器件：当温度正常时，由指示器件：当温度正常时，由J的的常开触点闭合控制发光；温度不正常开触点闭合控制发光；温度不正常时灭掉。常时灭掉。10D311M112M2第15页/共44页元器件功能表参考元器件功能表参考序序号号项目项目代号代号型号与型号与元器件名称元器件名称参数参数功能功能1R11R12色环电阻器色
13、环电阻器4.7K/0.25W51K/0.25W与与RP，Rt构成分压式偏置电路构成分压式偏置电路与与RP，D4构成分压式偏置电路构成分压式偏置电路2RPWH5型电位器型电位器10K/1A与与R1，Rt或或D4构成分压式偏置电路构成分压式偏置电路3Rt热敏电阻热敏电阻20218 C,3K 25 C,1.93K 30 C，1.2K 传感元件：检测外界温度的变化；传感元件：检测外界温度的变化；与与R1，RP构成分压式偏置电路构成分压式偏置电路。4D42CU025光电二极管光电二极管反向电阻反向电阻1K1M，正向电阻正向电阻3.7K 传感器件：检测外界光线的变化；传感器件：检测外界光线的变化；与与R1
14、，RP构成分压式偏置电路构成分压式偏置电路。5T9014三极管三极管PCM=310mWICM=100mAU(BR)CEO 45V=601000，控制器件：接收分压式偏置电路送控制器件：接收分压式偏置电路送来的电信号后，进行信号转换，从来的电信号后，进行信号转换，从而去控制继电器而去控制继电器J的线圈与触点动的线圈与触点动作。作。6JN4078继电器继电器线圈阻值线圈阻值180，线圈功耗，线圈功耗200mW，额定，额定电压电压6V，吸合，吸合电压电压DC 4.5V，释放电压释放电压DC 0.6V执行元件：当线圈得电时，常开触执行元件：当线圈得电时，常开触点闭合，常闭触点断开；当线圈失点闭合，常闭
15、触点断开；当线圈失电时常开触点、常闭触点均恢复初电时常开触点、常闭触点均恢复初始状态，从而将信号送给发光二极始状态，从而将信号送给发光二极管。管。第16页/共44页元器件功能表参考元器件功能表参考序号序号项目项目代号代号型号与型号与元器件名称元器件名称参数参数功能功能7D11N4148二极管二极管极限工作电压极限工作电压75V75V极限工作电流极限工作电流0.15A0.15A续流保护器件：防止续流保护器件：防止J线圈上线圈上流过瞬间的反向冲击电流。流过瞬间的反向冲击电流。8R2,R3色环电阻器色环电阻器510/0.25W限流保护元件：防止两只发限流保护元件：防止两只发光二极管被大电流烧坏。光二
16、极管被大电流烧坏。9D2 5绿色绿色发光二极管发光二极管正向阻值正向阻值100 正向电压正向电压2.5V正向电流正向电流2.5mA指示器件：当温度正常时，指示器件：当温度正常时，由由J的常开触点闭合控制发光；的常开触点闭合控制发光；温度不正常时灭掉。温度不正常时灭掉。10D3 5红色红色发光二极管发光二极管正向阻值正向阻值32 正向电压正向电压1.7V正向电流正向电流5.75mA指示器件：当温度不正常时，指示器件：当温度不正常时，由由J的常闭触点闭合控制发光；的常闭触点闭合控制发光；温度正常时灭。温度正常时灭。11M1小电动机小电动机额定工作电压额定工作电压5V线圈直流电阻线圈直流电阻5 指示
17、元件：当温度正常时，指示元件：当温度正常时，由由J的常开触点闭合控制运转；的常开触点闭合控制运转；温度不正常时停止。温度不正常时停止。12M2指示元件：与指示元件：与M2动作相反。动作相反。第17页/共44页七、七、EWB仿真辅助设计仿真辅助设计 模拟环境温度或光线的变化模拟环境温度或光线的变化，观察电动机的，观察电动机的变化，调试至成功。变化，调试至成功。第18页/共44页八、印制电路板图设计与绘制：单入单出温控电路八、印制电路板图设计与绘制：单入单出温控电路EBC1169811 13641.搞清印制板的搞清印制板的设计方向。设计方向。2.元器件最好均匀元器件最好均匀排列，不要浪费排列，不要
18、浪费空间。空间。3.元器件尽量横平元器件尽量横平竖直排列，且与竖直排列，且与实际尺寸吻合。实际尺寸吻合。5.电位器安装孔位置与尺寸要准确，并预留电源电位器安装孔位置与尺寸要准确，并预留电源正、负极，传感元件两个安装孔等若干调试点。正、负极，传感元件两个安装孔等若干调试点。4.继电器的放置方向与管脚号码要正确。继电器的放置方向与管脚号码要正确。（一）设计原则（一）设计原则第19页/共44页1.连线之间或转角连线之间或转角必须必须 90。（二）绘制注意事项（二）绘制注意事项2.走线尽可能短，走线尽可能短，尽可能少转弯。尽可能少转弯。3.焊接面（即焊接面（即B面）面）走线不允许交叉。走线不允许交叉。
19、八、印制电路板图设计与绘制：单入单出温控电路八、印制电路板图设计与绘制：单入单出温控电路第20页/共44页EBC1169811 1364八、印制电路板图设计与绘制：单入双出温控电路八、印制电路板图设计与绘制：单入双出温控电路第21页/共44页八、印制电路板图设计与绘制：单入双出温控电路八、印制电路板图设计与绘制：单入双出温控电路第22页/共44页 各个测试点焊盘中均焊跳针各个测试点焊盘中均焊跳针；将；将Rt两管脚焊在两管脚焊在其对应跳针上，电流两测试点用短路帽连接。光控其对应跳针上，电流两测试点用短路帽连接。光控电路制作类似。电路制作类似。九、控制电路制作九、控制电路制作第23页/共44页十、
20、温控电路分析：单输入单输出十、温控电路分析：单输入单输出（一）电源电压（一）电源电压VCC=6V时时1.常温常温25 C，RP=0/10K 时，有时，有UBE=1.74V绿色绿色发光二极管发光二极管=0.69V 0.7V 0.7V第24页/共44页常温、常温、RP=0/10K ，VCC=6V时时的电路信号流程的电路信号流程25 C十、温控电路分析：单输入单输出十、温控电路分析：单输入单输出UBE=0.69 1.74VRt=1.93K T导通至饱和导通至饱和UCE 0.3VJ线圈得电约线圈得电约6V常开触点常开触点K1闭合闭合D2正向导通亮正向导通亮说明药品等贮藏温度正常说明药品等贮藏温度正常第
21、25页/共44页（一）电源电压（一）电源电压VCC=6V时时2.高温高温30 C，RP=0/10K 时，有时，有UBE=1.22V=0.45V 0.7V0.5V绿色绿色发光二极管发光二极管十、温控电路分析：单输入单输出十、温控电路分析：单输入单输出第26页/共44页高温、高温、RP=10K ，VCC=6V时时的电路信号流程的电路信号流程30 CUBE=0.45V0.7V0.5V0.64V0.7V0.7V0.5V0.58V0.7V绿色绿色发光二极管发光二极管十、温控电路分析：单输入单输出十、温控电路分析：单输入单输出第31页/共44页常温、常温、RP=0/10K ，VCC=6V时时的电路信号流程
22、的电路信号流程25 CUBE=0.69 1.74VRt=1.93K T导通至饱和导通至饱和UCE 0.3VJ线圈得电约线圈得电约6VK1闭合，闭合，K2断开断开D2绿灯亮，绿灯亮，D3红灯灭红灯灭说明药品等贮藏温度正常说明药品等贮藏温度正常十、温控电路分析：单输入双输出十、温控电路分析：单输入双输出第32页/共44页高温、高温、RP=10K ，VCC=6V时时的电路信号流程的电路信号流程30 CUBE=0.45V0.5VRt=1.2K T截止截止UCE 6VJ线圈电压约线圈电压约0V，失电，失电D2绿灯灭，绿灯灭，D3红灯亮红灯亮温度异常，需启动降温设备温度异常，需启动降温设备K1断开，断开，
23、K2闭合闭合十、温控电路分析：单输入双输出十、温控电路分析：单输入双输出第33页/共44页十一、通电前准备工作十一、通电前准备工作（一）对照原理图检查所焊电路是否正确（一）对照原理图检查所焊电路是否正确。（二）万用表（二）万用表100挡测电路输出端电阻挡测电路输出端电阻RO几K20K 红棒红棒(电路电路+)，黑棒，黑棒(电路电路-)=几K 左右黑棒黑棒(电路电路+)，红棒，红棒(电路电路-)注：如果接了两条发光二极管指示支路，即绿灯接注：如果接了两条发光二极管指示支路，即绿灯接继电器常开触点支路，红灯接常闭触点支路时，则继电器常开触点支路，红灯接常闭触点支路时，则当万用表接法为黑当万用表接法为
24、黑(+)、红、红(-)时，个别红色发光二时，个别红色发光二极管将有可能亮。极管将有可能亮。绿色绿色发光二极管发光二极管第34页/共44页十二、通电调试与测量十二、通电调试与测量（一）温控电路功能调试与测量（一）温控电路功能调试与测量电源电源电压电压电位器阻值电位器阻值室温室温 C时时的灯状态的灯状态加热至加热至 C时时的灯状态的灯状态6V010K 5.5V010K 5V0 K 以上以上注：绿灯亮注：绿灯亮，绿灯灭，绿灯灭 第35页/共44页十二、通电测试十二、通电测试（二）温控电路参数测量（二）温控电路参数测量电源电源电压电压电位器阻值电位器阻值室温室温 C时时UBE（V）加热至加热至 C时时
25、UBE（V）6V010K 5.5V010K 5V0 K 以上以上1.工作电压工作电压UBE测量测量第36页/共44页十二、通电测试十二、通电测试（二）温控电路参数测量（二）温控电路参数测量2.工作电流测试（工作电流测试（VCC=6V，加热至临界温度），加热至临界温度）灯状态灯状态亮亮灭灭工作电流工作电流（mA）取掉电流测试点短路帽取掉电流测试点短路帽，万用表转至，万用表转至2.5mA挡，挡，红、黑表笔按正确接法串入该断开支路处。红、黑表笔按正确接法串入该断开支路处。第37页/共44页十二、通电测试十二、通电测试（二）温控电路参数测量（二）温控电路参数测量3.工作电流分析工作电流分析 亮时亮时I
26、 灭时灭时I =1.02mA=0.38(mA)第38页/共44页十二、通电测试十二、通电测试（三）光控电路功能调试与测量（三）光控电路功能调试与测量注：绿灯亮注：绿灯亮，绿灯灭，绿灯灭 电源电源电压电压电位器阻值电位器阻值遮住光线遮住光线下灯状态下灯状态自然光下自然光下灯状态灯状态强光下强光下灯状态灯状态6V0 010K10K 5.5V0 0 K K K K 10K10K 4.5V0 0 K K K K 10K10K 第39页/共44页实训报告要求实训报告要求实训纸抬头：实训课别实训纸抬头：实训课别拓展性电子实训拓展性电子实训 实训名称实训名称控制电路的设计与调试控制电路的设计与调试一、实训目
27、的：可根据实际所做内容进行补充一、实训目的：可根据实际所做内容进行补充二、实训仪表、仪器、工具、耗材二、实训仪表、仪器、工具、耗材（三）工具：名称与数量（三）工具：名称与数量（二）仪表：名称、型号、数量（二）仪表：名称、型号、数量（一）仪器：名称、型号、参数、数量（一）仪器：名称、型号、参数、数量（四）耗材：名称（四）耗材：名称第40页/共44页实训报告要求实训报告要求（一）设计与图纸绘制模块（一）设计与图纸绘制模块4.光控电路方框图、原理图、印制电路板图。光控电路方框图、原理图、印制电路板图。1.完善设计并绘制温控电路方框图。完善设计并绘制温控电路方框图。3.设计与绘制温控电路印制电路板图。
28、设计与绘制温控电路印制电路板图。2.设计并绘制温控电路原理图：要求画出电设计并绘制温控电路原理图：要求画出电气连接点，并按规定格式标出图号与名称。气连接点，并按规定格式标出图号与名称。5.控制电路方框图、原理图、印制电路板图。控制电路方框图、原理图、印制电路板图。三、实训内容三、实训内容注：图纸可作为附件。注：图纸可作为附件。6.发光二极管限流电阻发光二极管限流电阻R2，R3设计与选用。设计与选用。第41页/共44页实训报告要求实训报告要求（二）识别与元器件检测模块（二）识别与元器件检测模块5.温控电路分析，并详细陈述温控电路工作温控电路分析，并详细陈述温控电路工作原理，要求结合具体测量数据说
29、明。原理，要求结合具体测量数据说明。三、实训内容三、实训内容6.简述光控电路工作原理。简述光控电路工作原理。7.电路分析：详细陈述两条传感检测支路、四电路分析：详细陈述两条传感检测支路、四指示支路的电路工作原理。指示支路的电路工作原理。1.热敏电阻阻值测量表热敏电阻阻值测量表，要求有表号与名称。，要求有表号与名称。2.光电二极管正反向电阻检测表光电二极管正反向电阻检测表。3.继电器管脚图、管脚功能、线圈直流电阻。继电器管脚图、管脚功能、线圈直流电阻。4.控制电路元器件功能表。控制电路元器件功能表。第42页/共44页实训报告要求实训报告要求（三）电路制作模块：根据实际情况总结制作步（三）电路制作模块：根据实际情况总结制作步骤或注意事项。骤或注意事项。（四）电路调试与测量模块（四）电路调试与测量模块4.温控电路工作电流测量表温控电路工作电流测量表 3.温控电路工作电压测量表温控电路工作电压测量表 三、实训内容三、实训内容1.温控电路输出端电阻温控电路输出端电阻RO2.温控电路功能测试表温控电路功能测试表 5.光控电路功能测试表光控电路功能测试表 四、故障排除体会与收获四、故障排除体会与收获第43页/共44页感谢您的观看！第44页/共44页