資源簡介

第三章 電子產(chǎn)品制作
第一節(jié)研制自控燈
教學目標：
知識目標：了解樓道照明燈以及光控燈的工作原理
能力目標：能夠模擬制作紅外自控燈
德育目標：培養(yǎng)學生的動手操作能力和團結(jié)協(xié)作能力
教學重難點：
能模擬制作紅外自控燈
教學過程：
教師講授
1. 自動延時樓道燈原理：
居民樓道照明如何做到自動延時，工作原理如圖一所示：
當開關(guān) SB接觸的瞬間,電源正極通過電阻R給晶體管 VT 基極b提供一個足夠大的正電壓,be 結(jié)產(chǎn)生基極電流,晶體管 VT 導通(此時 VT 處于飽和狀態(tài)),發(fā)光二極管被點亮。同時電源直接向電容器C充電。當開關(guān)SB斷開,電容器C通過電阻R和晶體管的be結(jié)放電,發(fā)光二極管仍維持被點亮的狀態(tài)。電阻R的大小決定了放電的速度及發(fā)光二極管的亮度,電容器C的容量決定儲存電量的多少。隨著電容器C儲存電量減少,晶體管 VT 基極電流逐漸減小,集電極電流隨之變小(VT進人放大區(qū)),發(fā)光二極管的光也會越來越弱,直到電容器C內(nèi)的電量不能維持晶體管 VT 導通,VT 截至,發(fā)光二極管也就完全不亮了。
樓道燈模擬如圖二所示，實際應(yīng)用需要將發(fā)光二極管換成電燈，還需要交流控制電路。
圖一 圖二
2.路燈工作原理
圖三是光控開關(guān)電路,其中的硫化鎘光敏電阻作為光電傳感器發(fā)揮了重要作用,它的特性是光照越強阻值越小,這里用的光敏電阻在黑暗中電阻值可達到1500千歐,與它共同組成分壓電路的電阻R1只有5.1千歐,分得的電壓極低,晶體管 VT1處于截止狀態(tài),沒有集電極電流,電阻R2上沒有電流通過也就不能形成電壓降,VT 基極處于高點位,VT2，導通,燈(發(fā)光二極管)亮了。當光敏電阻 RG 受到光照時電阻值隨即可下降到幾千歐,此時晶體管 VT1基極電壓升高,VT1由截止變成導通直到飽和，集電極產(chǎn)生較大電流,R2上的電壓降加大,VT1集電極即 VT 基極電壓降低,使 VT 截止發(fā)光二極管不發(fā)光(燈滅了)。
優(yōu)點：既不會有天黑了燈沒開的黑暗，也不會有大亮天燈不滅的浪費。
圖三
拓展：課下同學們自主探究：水滿報警器，高溫報警器以及實用的電冰箱斷電保護器的工作原理，并畫出電路圖。有能力同學可以在教師指導下完成整機電路的制作和通電試驗。切記一點更要在專業(yè)的技術(shù)指導下進行。
繼電器和傳感器的作用
繼電器
繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。
繼電器一股都有能反映一定輸入變量(如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等)的感應(yīng)機構(gòu);有能對被控電路實現(xiàn)通斷控制的執(zhí)行機構(gòu)。
傳感器
傳感器是一種把非電學物理量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號的器件，它是現(xiàn)代信息技術(shù)的“感覺器官”。與人的感覺器官相比它具有非常大的優(yōu)勢，正因如此，它被廣泛應(yīng)用在了我們生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，發(fā)揮著非常重要的作用。
例如：汽車以及各種家用電器
能正確制作紅外自控燈
同學們通過前兩個章節(jié)對電的基礎(chǔ)知識，常用的電子元件的學習，結(jié)合本節(jié)課的理論，利用所學知識，動手實踐制作一個小型紅外自控燈裝置。將我班學生分為四個小組，小組合作完成紅外自控燈的制作:
（1）材料準備：
NPN三極管 型號：BC547
NPN三極管 型號：C945
NPN三極管型號：9014
1MΩ（1兆歐姆）電阻
200Ω電阻
10KΩ（10千歐姆）電阻
紅外接收管
LED照明燈 電壓：9V
帶接收線的電池：5V-9V
小型線路板練習工具電焊筆吸錫
（2）注意事項：
小型線路板練習工具電焊筆吸錫的使用方法：請觀看視頻，學習其如何使用。
在操作過程中一定要注意安全，以免燙傷。確保小組內(nèi)組員分工明確。
（3）師生共同學習紅外自控燈的制作過程（觀看視頻）
（4）各小組在教師指導下合作完成紅外自控燈的制作。
（5）各小組在講臺分別展示各組的制作成品。
3.教師提問：學生談一談本堂課的收獲與啟示
三．實踐作業(yè)
課后作業(yè)：同學們可以在網(wǎng)絡(luò)上搜索一些自控燈diy,自己動手制作自控燈，在實踐中體驗智能化對生活的積極影響

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