電路圖設(shè)計要點范文
時間:2023-10-10 17:27:30
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篇1
Abstract: Loess is a kind of special sediment in Quaternary. Due to the engineering features of loess, such as easily dissolved, easily washed, collapsible and anisotropy, loess roadbed can easily produce a variety of specific problems and diseases. Loess slope prone to falling off, erosion, collapse and slide, mud flows and other deformation; loess embankment slope prone to water erosion, the formation of grooves, hard and slippery slope prone to collapse. This thesis describes the characteristics of loess in Gansu praince and discusses the design points of the special roadbed.
關(guān)鍵詞:濕陷性黃土;特殊路基;黃土陷穴
Key words: collapsible loess;special roadbed;loess collapsible hole
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)18-0057-01
1甘肅省濕陷性黃土的特性
隴西地區(qū):低階地黃土濕陷系數(shù)平均為0.027~0.090,自重濕陷系數(shù)平均為0.005~0.052;高階地黃土濕陷系數(shù)平均為0.039~0.110,自重濕陷系數(shù)平均為0.007~0.059,屬中強至極強(Ⅱ~Ⅳ級)濕陷性黃土和自重濕陷性黃土;河西走廊地區(qū),分布有少量的非自重濕陷性黃土,濕陷土層厚度小,呈輕微或中等(Ⅰ~Ⅱ級)濕陷性,分布不連續(xù)。
2黃土地區(qū)路基設(shè)計的原則
①黃土地區(qū)路基設(shè)計,應(yīng)查明黃土分布范圍、厚度及其變化規(guī)律;沿線黃土的成因類型和地層特征;路線所處的地貌單元及地表水、地下水等情況,各種不同地層黃土的物理、力學(xué)性質(zhì)、濕陷性類型和溫陷等級。②路基應(yīng)避開有滑坡、崩塌、陷穴群、沖溝發(fā)育、地下水出露的晾梁邊緣和斜坡地段。如必須通過,應(yīng)有充分依據(jù)和切實可行的工程措施。③位于沖溝溝頭和陷穴附近的路基,應(yīng)分析評價其發(fā)展趨勢及對路基的危害程度,并在設(shè)計中考慮沖溝和陷穴對路基穩(wěn)定性的影響。④位于濕陷性黃土地段的路基,宜設(shè)在溫陷等級輕微、溫陷土層較薄、排水條件較好的地段。⑤黃土地區(qū)路基設(shè)計應(yīng)特別注意加強排水,采取攔截、分散的處理原則,設(shè)置防沖刷、防滲漏和有利于水土保持的綜合排水設(shè)施及防護工程,并妥善處理農(nóng)田水利設(shè)施與路基的相互干擾。
3黃土地區(qū)特殊路基設(shè)計要點
3.1 黃土路段的路基基底處理根據(jù)規(guī)范要求,處于濕陷性黃土路段的路基,需要根據(jù)填土高度及黃土濕陷等級,對黃土地基處理一定的深度;與橋臺相鄰路基(含淺基礎(chǔ)地基)、高擋土墻路基(墻高大于6.0m),應(yīng)消除地基的全部濕陷量或穿透全部濕陷性土層。針對濕陷等級、填方高度等影響因素對黃土路段的路基基底確定處理方案,并應(yīng)根據(jù)路基所在路床位置提出壓實度控制要求。應(yīng)根據(jù)不同路段的黃土特性,選用適合的處理方式:路基基底為不濕陷的黃土地段,基底采用正常清表碾壓,不進行其他處理;路基基底為Ⅰ級非自重性濕陷的黃土地段,路基基底清表后采用沖擊碾壓的處理方式;路基底為Ⅱ級非自重性濕陷或自重性濕陷的黃土地段,根據(jù)基底黃土層厚度不同采用沖擊碾壓、強夯、灰土樁等處理方式。
3.2 黃土路基挖方段邊坡坡率挖方邊坡形式設(shè)計,要考慮邊坡的穩(wěn)定性、耐久性和挖方斷面的經(jīng)濟性,并兼顧施工和養(yǎng)護需要。邊坡形式應(yīng)根據(jù)黃土的時代成因、所處地貌單元、構(gòu)造節(jié)理、邊坡高度、地面水和地下水條件以及自然穩(wěn)定邊坡的形狀等綜合確定。高速公路、一級公路黃土路整邊坡宜采用臺階形。邊坡小平臺寬度為2.0~2.5m,邊坡大平臺寬度應(yīng)根據(jù)穩(wěn)定計算確定,宜為4~6m。年平均降水量大于250mm的地區(qū),平臺上應(yīng)設(shè)截水溝,并應(yīng)予以防護。
黃土路段挖方邊坡應(yīng)一次開挖成型,避免原狀土的擾動,嚴禁超挖后采用回填方式修整邊坡。同一挖方段土質(zhì)均為黃土?xí)r邊坡坡率1:0.75,每6.0m高設(shè)置平臺,平臺寬度3.0m。
3.3 路基跨越黃土段沖溝的處理黃土路段沖溝發(fā)育,多見幾米至十幾米深的沖溝,平時干涸,遇水易崩坍??梢圆捎猛翗蚩缭?jīng)_溝,土橋位置的選擇應(yīng)綜合考慮當?shù)氐牡匦?、地質(zhì)及水文地質(zhì)等情況,并須與路線布設(shè)彼此配合。在跨越深而寬的沖溝及出要明時,路線應(yīng)服從橋位;而跨越較小的沖溝時,則以橋位配合路線。在有滑坡、流泥等不良地質(zhì)現(xiàn)象及陷穴、溶洞較多處,一般不宜設(shè)置土橋。
土橋的邊坡設(shè)計應(yīng)考慮:①低土橋邊坡可陡些;高土橋邊坡應(yīng)緩些。②用老黃土填筑的土橋邊坡可陡些;用新黃土填筑的邊坡應(yīng)緩些。③塬上的土橋邊坡可陡于梁、峁區(qū)的土橋邊坡;④高等級公路的邊坡應(yīng)適當放緩。
3.4 黃土段路基排水水是黃土地區(qū)路基產(chǎn)生邊溝沖刷、坡面沖蝕、邊坡滑坍、基底陷穴、地基濕陷等病害的主要原因,良好的排水工程是保證黃土路基穩(wěn)定的首要措施,應(yīng)遵循迅速引離、分散徑流、降低流速,加固溝渠等原則進行設(shè)計。
由邊溝、截水溝、泄水槽、急流槽、滲(盲)溝及橋涵結(jié)構(gòu)物等組成路基排水系統(tǒng),邊溝、截水溝等排水系統(tǒng)均采用漿砌石或混凝土預(yù)制砌護。路塹邊溝底部設(shè)縱向碎石滲溝。路堤邊溝、截水溝、泄水槽、急流槽等用于排水構(gòu)造物底部設(shè)置15cm厚灰土墊層隔水。路基排水系統(tǒng)與自然地表排水系統(tǒng)必須通暢連接;邊溝必須設(shè)置到?jīng)_溝底部排水溝內(nèi),禁止邊溝于橋頭或沖溝坡頂截止;挖方段要保證截水溝、平臺流水槽、邊坡急流槽的設(shè)置數(shù)量、長度及與邊溝的順暢連接,保證順利排水。
3.5 黃土路基邊坡防護黃土邊坡的防護與加固,應(yīng)根據(jù)當?shù)亟涤炅考斑吰碌木唧w情況,采取不同的措施。常用的防護加固措施有:邊坡坡面拍實、坡面綠化、漿砌和干砌片石護坡、三合土護面、土釘墻等。
3.6 黃土陷穴的處理黃土經(jīng)水的沖蝕與溶蝕,形成的暗溝、暗洞、暗穴等統(tǒng)稱陷穴。黃土陷穴的處理寬度應(yīng)考慮陷穴的發(fā)展,不能單從路基的應(yīng)力范圍著眼,對發(fā)展方向指向路基基底的陷穴應(yīng)及早處理,對路堤或路壁邊坡上側(cè)30~50m,下側(cè)10~20m以內(nèi)的陷穴均需處理。處理方法應(yīng)根據(jù)陷穴埋藏深度及大小確定,可采用開挖回填窮實及灌砂、灌漿等方法處理,處理寬度視公路等級而定。對流向陷穴的地面水,應(yīng)采取攔截引排措施;對塹頂?shù)牧芽p和積水洼地,應(yīng)填平夯實。
篇2
關(guān)鍵詞:水泥混凝土 配合比設(shè)計 要點
1.水泥混凝土在公路建設(shè)中出現(xiàn)的新特點
混凝土品種增多:近幾年,隨著水泥混凝土施工技術(shù)的進一步發(fā)展,出現(xiàn)了高性能混凝土、輕骨料混凝土、纖維混凝土、防水混凝土、加氣混凝土、低溫混凝土、泵送混凝土和噴射混凝土等。粉煤灰及其他摻合料和外加劑等被廣泛使用到混凝土的配制中,使混凝土的應(yīng)用更加廣泛。對結(jié)構(gòu)物壽命的要求延長。工程實踐證明,在正常使用條件下普通混凝土的使用期限可達50年~100年;而在惡劣環(huán)境條件下經(jīng)十幾年或更短時間就遭到嚴重破壞,需要修補,甚至更新重建。高性能混凝土的耐久性應(yīng)從目前50年~100年的使用期限,提高到500年~l000年,且具有廣泛的環(huán)境適應(yīng)性。施工工藝多樣化。水泥混凝土面層可以采用多種施工方法進行鋪筑:小型機具攤鋪和振實;軌道式攤鋪機攤鋪和振實,配以其他工序的配套機械;滑模式攤鋪機攤鋪和振實,配以其他工序的配套機械;平地機攤鋪和振動壓路機碾壓,配以其他小型機具;瀝青混合料攤鋪機攤鋪和初步壓實,壓路機碾壓配以其他機具和機械。
2.水泥混凝土配合比設(shè)計特點
水泥混凝土配合比設(shè)計方法是一種基于經(jīng)驗的方法,混凝土結(jié)構(gòu)對材料性能提出的要求比較簡單,配制混凝土的原材料種類也比較少,因此水泥混凝土配合比設(shè)計方法還存在許多不足之處?;炷僚浜媳仍O(shè)計理應(yīng)是一個完善的體系,包括原材料選擇、配合比計算、性能設(shè)計和性能檢測。事實上,人們在進行配合比設(shè)計時已經(jīng)有意或無意地采用了這一體系,但所采用的體系的完善程度各不相同,而且大都不完善。
1)從原材料選擇來看,多數(shù)是依據(jù)個人經(jīng)驗知識進行的,帶有很大的主觀性。各人的經(jīng)驗知識不同,知識量也不等。這就為混凝土配合比設(shè)計帶來了一定的隨機性。
2)從配合比設(shè)計計算來看,各種沒計方法的計算方法互不相同。配合比計算的實質(zhì)就是四元(單位混凝土中水、水泥和粗細集料用量)一次方程組求解。從數(shù)學(xué)角度來講,四元一次方程組求解需要四個獨立方程式的聯(lián)立才能解出。而配合比設(shè)計中一般都采用需水性定則、水灰比定則和絕對體積法或假定容重法,這就提供了三個方程式;各配合比設(shè)計方法的不同在于第四個方程式的確定。為了完成配合比設(shè)計,各種方法都引進了不同的關(guān)系式。我國引入了砂率;前蘇聯(lián)引入了砂漿撥開系數(shù);英國引入了骨灰比;美國引入了粗集料最佳用量。另外因?qū)Ω咝阅芑炷恋恼J識不足,對它的配合比設(shè)計主要依賴于經(jīng)驗和大量的試配,計算過程在各種設(shè)計方法中似乎都不甚重要。
3)從性能設(shè)計來看,理想的配合比設(shè)計應(yīng)能實現(xiàn)對混凝土的主要性能(即:工作性能、強度和耐久性)的設(shè)計,雖然目前的各種設(shè)計方法基本都考慮到了這三方面的性能,但是似乎還沒有一種方法真正做到了對這三方面性能的設(shè)計。雖然最終都可能配出滿足三方面性能要求的混凝土,但這似乎不能歸功于該配合比設(shè)計體系的先進性,而應(yīng)歸功于設(shè)計人員的大量試配工作。
3.水泥混凝土配合比設(shè)計要點
合理的材料配合比設(shè)計應(yīng)該在符合相關(guān)規(guī)范給出的包括強度、耐久性、均勻性、和易性、滲透性和經(jīng)濟性等要求的前提下,確定各種成分的用量,獲得最經(jīng)濟和適用的混凝土。配合比設(shè)計中主要考慮的因素及要點有:
1)水灰比。有關(guān)水灰比、水泥品種、外加劑、粗集料級配等因素對路面混凝土性能影響的試驗表明,無論28d抗折強度還是抗壓強度,上述因素的主次為:水灰比一水泥品種一外加劑一粗集料級配。由此可見,水灰比對路面強度的影響是很大的。水灰比過大,多余水在硬化后的混凝土中形成氣孔,減小了混凝土抵抗荷載作用的有效斷面,在孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中。水灰比愈小,水泥混凝土的強度也愈高,因此在滿足和易性要求的前提下,應(yīng)盡可能采用小的水灰比。此外,路面混凝土水灰比大小還應(yīng)考慮道路等級、氣候因素等。
2)砂率。其大小主要影響混凝土的稠度,在水灰比低時這種影響表現(xiàn)得比較遲鈍,但砂率的改變會使混凝土的空隙率和集料的總表面積有顯著改變,直接影響硬化混凝土的品質(zhì)。砂率過大,在水泥漿用量不變的情況下,會使混凝土的水泥漿顯得過少,成型的路面表現(xiàn)砂漿層過厚,對耐磨耗、減少收縮不利。另外,從混凝土抗斷裂的角度考慮,砂漿也不宜過大。試驗表明,混凝土的抗裂能力隨粗集料的增加而增加,因此在正常砂率的基礎(chǔ)上,適當減少砂率,增加粗集料用量,對提高路面混凝土的抗折性能是必要的。
3)集灰比。對混凝土強度的影響在混凝土強度較高時表現(xiàn)得較明顯,當水灰比相同時,混凝土隨集灰比的增長呈增長趨勢,這與集料數(shù)量增大、集料吸收的水分量增大、實際水灰比變小有關(guān),與混凝土內(nèi)部孔隙總體積減少有關(guān),還與較高標號混凝土水泥用量較大有關(guān)。在適當增大集灰比后,水泥膠結(jié)作用和集料的連鎖作用得到了充分的發(fā)揮。
4.結(jié)語
合理的材料配合比設(shè)計應(yīng)該在符合相關(guān)規(guī)范給出的包括強度、耐久性、均勻性、和易性、滲透性和經(jīng)濟性等要求的前提下,確定各種成分的用量,獲得最經(jīng)濟和適用的混凝土。要對水泥混凝土路面配合比設(shè)計深入系統(tǒng)的研究,使混凝土配合比設(shè)計體系更加科學(xué)合理、方便快捷,從而推動水泥混凝土科學(xué)的發(fā)展。
參考文獻:
篇3
汽車電路故障的產(chǎn)生原因是多種多樣的,如元件老化、自然磨損、調(diào)整不當、環(huán)境腐蝕、機械摩擦、導(dǎo)線短路或斷路等。汽車電氣電路出現(xiàn)故障時,一般先要搞清楚故障的癥狀以及伴隨出現(xiàn)的現(xiàn)象,判明故障所在的局部電路,然后再對該局部電路進行檢驗,查明故障所在部位,予以排險。
一、常見故障分析
1.燈泡燒壞或不夠亮
導(dǎo)線的粗細是根據(jù)電器的瓦數(shù)和電流大小設(shè)計的,如果盲目更換瓦數(shù)大的燈泡而導(dǎo)線還是原來的線束,長時間工作后導(dǎo)線會發(fā)熱,發(fā)硬,電流加大,易造成線路,短路,短電事故。
2.線路故障
包括接觸不良,接線松脫,潮濕,腐蝕等導(dǎo)致絕緣不好,引起的短路,斷路,旁路搭鐵等。
3.元件擊穿
一般電子元件對過流電壓溫度十分敏感,如晶體管的PN結(jié)易過壓擊穿,電解電容溫度高時漏電亦增加。可控硅元件則對過流敏感等。有電壓過流或過熱引起的擊穿等,分為斷路,短路等方面,電路故障引起的過流電壓擊穿是不可恢復(fù)的。
4.元件老化性能下降
汽車電路系統(tǒng)的老舊電器電子元件損耗,點火效率不高,油門不順暢,動力不足,油耗增加等。導(dǎo)致汽車整體機械不能充分發(fā)揮,有多種原因如電容器的容量減小,絕緣電阻下降晶體管的漏電增加電阻值的變化??烧{(diào)電阻的阻值不能連續(xù)變化,繼電器觸點燒蝕等,繼電器元件由于絕緣老化,觸點抖動,線圈燒斷,短路,無法調(diào)整初始化動作電流的故障。
二、汽車電路圖的識讀
能夠快速地識讀汽車電路圖是能否處理電路故障的關(guān)鍵。汽車電路圖常見的表達方式有線路圖、原理圖和線束圖3種。
1.線路圖是傳統(tǒng)的汽車電路圖表達方式,它將汽車電器在車上的實際位置相對應(yīng)地用外形簡圖表示在電路圖上,再用線條將電路、開關(guān)、保險裝置等和這些電器一一連接起來。識讀要點如下。
(1)對該車所使用的電器設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理有一定的了解,對其電器設(shè)備規(guī)范比較清楚。
(2)通過識讀認清該車所有電器設(shè)備的名稱、數(shù)量以及它們在汽車上的實際安裝位置。
(3)通過識讀認清該車每一種電器設(shè)備的接線柱的數(shù)量、名稱,了解每一接線柱的實際意義。
2.原理圖的是對線路圖作了高度地簡化,圖面清晰、電路簡單明了、通俗易懂、電路連接控制關(guān)系清楚,有利于快速查找與排除故障。識讀要點如下。
(1)識讀各電器設(shè)備的各接線柱分別和哪些電路設(shè)備的哪個接線柱相連。
(2)識讀電路設(shè)備所處的分線路走向。
(3)識讀分線路上的開關(guān)、保險裝置、繼電器結(jié)構(gòu)和作用。
3.線束圖是汽車制造廠,把汽車上實際線路排列好后,并將有關(guān)導(dǎo)線匯合在一起扎成線束以后畫成的樹枝圖。識讀要點如下。
(1)認清整車共有幾組線束、各線束名稱以及各線束在汽車上的實際安裝位置。
(2)認清每一線束上的枝叉通向車上哪個電器設(shè)備、每一分枝叉有幾根導(dǎo)線、它們的顏色與標號以及它們各連接到電器的哪個接線柱上;
(3)認清有哪些插接件,它們應(yīng)該與哪個電器設(shè)備上的插接器相連接。
三、故障處理思路
對電氣系統(tǒng)進行檢查測量時,有許多可遵循的原則,如運用得當可達到事半功倍的效果。
1.先簡后繁。先解決容易解決的問題,后解決困難較大的問題,不要一開始就陷在一個難題上。
2.先外后內(nèi)。優(yōu)先對暴露在外面,易接觸、易拆卸的部件進行檢測,然后再對不易接觸和拆卸的部件進行檢測。
3.先熟后生。對常見的故障部位先進行檢查,往往可迅速確定故障部位,省時省力。
4.先靜后動。這里的“靜”是指不啟動的靜止狀態(tài);“動”是指啟動發(fā)動機后的工作狀態(tài)。不要盲目啟動汽車,應(yīng)先做必要的安全檢查和電氣性能測試(看有無漏電、打火或短路處),然后再啟動工作,可保證汽車的安全。
5.先電源后負載。電源故障是最常見的故障之一,因此電氣部分出故障后一般應(yīng)首先檢查電源部分
6.先一般后特殊。先檢查一般故障,再查特殊故障。
7.先公用后專用。要先解決公共性的問題和各部分所共有的問題,后解決個別性和專用電路的問題。
8.分段檢查。分段檢查是指在故障診斷中,對懷疑有故障的系統(tǒng),逐段進行檢測分析,直至查找到故障點。
四、故障處理方法
1.直觀診斷法
汽車電路發(fā)生故障時,有時會出現(xiàn)冒煙、火花、異響、焦臭、發(fā)熱等異常現(xiàn)象。這些現(xiàn)象可直接觀察到,從而可以判斷出故障所在部位。
2.斷路法
汽車電路設(shè)備發(fā)生搭鐵(短路)故障時,可用斷路法判斷,即將懷疑有搭鐵故障的電路段斷開后,觀察電器設(shè)備中搭鐵故障是否還存在,以此來判斷電路搭鐵的部位和原因。
3.短路法
汽車電路中出現(xiàn)斷路故障,還可以用短路法判斷,即用起子或?qū)Ь€將被懷疑有斷路故障的電路短接,觀察儀表指針變化或電器設(shè)備工作狀況,從而判斷出該電路中是否存在斷路故障。
4.試燈法
試燈法就是用一只汽車用燈泡作為試燈,檢查電路中有無斷路故障。
5.儀表法
觀察汽車儀表板上的電流表、水溫表、燃油表、機油壓力表等的指示情況,判斷電路中有無故障。例如,發(fā)動機冷態(tài),接通點火開關(guān)時,水溫表指示滿刻度位置不動,說明水溫表傳感器有故障或該線路有搭鐵。
6.低壓搭鐵試火法
即拆下用電設(shè)備的某一線頭對汽車的金屬部分(搭鐵)碰試而產(chǎn)生火花來判斷。這種方法比較簡單,是廣大汽車電工經(jīng)常使用的方法,搭鐵試火法可分為直接搭鐵和間接搭鐵兩種。所謂直接搭鐵,是未經(jīng)過負載而直接搭鐵產(chǎn)生強烈的火花。例如,我們要判斷點火線圈至蓄電池一段電路是否有故障,可拆下點火線圈上連接點火開關(guān)的線頭,在汽車車身或車架上刮碰,如果有強烈的火花,說明該電路正常;如果無火花產(chǎn)生,說明該段電路出現(xiàn)了斷路。間接搭鐵是通過汽車電器的某一負載而搭鐵產(chǎn)生微弱的火花來判斷線路或負載是否有故障。例如,將傳統(tǒng)點火系斷電器連接線搭鐵(回路經(jīng)過點火線圈初級繞組),如果有火花,說明這段線路正常;如果無火花,則說明電路有斷路。特別值得注意的是,尖端器,試火法不能在電子線路汽車上應(yīng)用。
7.高壓試火法
篇4
在電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的傳統(tǒng)模式教學(xué)中,知識傳授與技能訓(xùn)練之間存在著一定的間隔,沒有能夠?qū)⑵渚o密結(jié)合起來,導(dǎo)致學(xué)生知識與技能素質(zhì)未能得到協(xié)調(diào)發(fā)展。為了培養(yǎng)高素質(zhì)的實用型技術(shù)人才,在電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)中,開展一體化技能訓(xùn)練是突破上述困境的有效途徑,其立足于教學(xué)大綱,著眼于提升學(xué)生實踐技能,緊扣行業(yè)崗位技能標準與技能鑒定標準,對教學(xué)內(nèi)容進行分層分塊整合,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)中做、做中學(xué),提升綜合能力。這一教學(xué)模式不僅體現(xiàn)了學(xué)生知識與能力的綜合發(fā)展,而且與行業(yè)發(fā)展、人才需求結(jié)合更為緊密,有助于中職教育與社會發(fā)展的“無縫對接”。
2.一體化技能訓(xùn)練模式的設(shè)計理念
開展電子應(yīng)用專業(yè)技能訓(xùn)練一體化模式的研究,首先要對本專業(yè)未來就業(yè)行業(yè)、領(lǐng)域的人才需求進行充分調(diào)研,了解電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)崗位的任務(wù)、技能要求以及所需掌握的知識等方面狀況,將其細分為電子整機裝配、維修電工以及家電維修等不同的培養(yǎng)方向。其次要對教學(xué)內(nèi)容進行整合,設(shè)置為基礎(chǔ)知識和基本技能、專項技能以及綜合技能等三個方面,每一個方面都設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)目標要求,編寫教學(xué)計劃與方案,組織開展教學(xué)訓(xùn)練活動。另外,還要對學(xué)生的知識點掌握以及技能訓(xùn)練要求等方面進行評估,對教學(xué)成效開展檢驗。
3.一體化技能訓(xùn)練模式的實施要點
在電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)一體化技能訓(xùn)練模式的運用中,教師要注重理念創(chuàng)新與過程優(yōu)化,緊扣實施要點開展教學(xué)工作,重點要抓住“四個三”。首先,教師在教學(xué)中要對電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的培養(yǎng)方向進行三個方面的細化,依據(jù)實際情況調(diào)整為電子整機裝配、維修電工以及家電維修等三個不同側(cè)重點的方向。其次,要對不同方向培養(yǎng)內(nèi)容進行三個版塊的劃分,即:基礎(chǔ)知識與基本技能版塊、專項技能版塊、綜合技能版塊。第三,要將一體化訓(xùn)練內(nèi)容劃分為三個不同的要求與層級,最基礎(chǔ)的要求為掌握基本知識與基本技能,獲得畢業(yè)的資格,第二個層面的要求為專業(yè)技能獲得認可,取得專業(yè)技能證書,第三個層面的要求為培養(yǎng)專業(yè)崗位職業(yè)能力,獲得職業(yè)資格證書。另外,教師在這一模式的運用中,要緊扣住“項目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動、互動反饋”這三個基本環(huán)節(jié),這也是整個教學(xué)訓(xùn)練過程中最為重要的環(huán)節(jié)。項目引導(dǎo)是將技能訓(xùn)練的項目貫穿于整個教學(xué)活動的全過程,以項目訓(xùn)練為載體開展教學(xué)訓(xùn)練。任務(wù)驅(qū)動是指教學(xué)中依據(jù)項目要求,將知識點掌握以及技能訓(xùn)練的目標要求細化為一個個具體的任務(wù),將這樣的學(xué)習(xí)任務(wù)交給學(xué)生自己去完成,依靠自己的努力以及相互的合作去突破學(xué)習(xí)難點?;臃答伿侵冈谡麄€教學(xué)訓(xùn)練過程中,教師指導(dǎo)學(xué)生自主完成學(xué)習(xí)目標任務(wù),同時給予必要的指導(dǎo)與輔導(dǎo),尤其是思維方式方面的點撥顯得較為重要,并及時搜集學(xué)生在自主學(xué)習(xí)訓(xùn)練中的各類信息進行分析評估,從而增強教學(xué)活動的針對性與實效性。以“直流穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試”教學(xué)為例,筆者將教學(xué)訓(xùn)練項目設(shè)置為8個方面的學(xué)習(xí)任務(wù):識讀直流穩(wěn)壓電源電路的工作原理、選擇元器件并對其性能進行測試、依照電路圖裝配電路、分析直流穩(wěn)壓電路的工作過程與原理、電路的測試、裝配制作直流穩(wěn)壓電路板、測試調(diào)試電路板、制作電路板的實際應(yīng)用。整個教學(xué)訓(xùn)練的難點要點也在這一組學(xué)習(xí)任務(wù)中有效體現(xiàn)出來,筆者在課堂上向?qū)W生揭示出來,要求學(xué)生進行獨立思考與相互協(xié)作,以全面完成目標任務(wù)。學(xué)生在不同學(xué)習(xí)任務(wù)的項目訓(xùn)練中,依據(jù)自己的獨立思考、想和合作,能夠得到全方位的提高。在“識讀直流穩(wěn)壓電源電路的工作原理”任務(wù)中,學(xué)生對電路圖原理的分析能力能夠得到培養(yǎng);在“選擇元器件并對其性能進行測試”任務(wù)中,學(xué)生對電子元器件的識別與檢測能力得到了有效訓(xùn)練;在“依照電路圖裝配電路”任務(wù)中,學(xué)生的焊接技術(shù)及其電路安裝工藝等方面得到了訓(xùn)練與培養(yǎng);在“分析直流穩(wěn)壓電路的工作過程與原理”任務(wù)中,學(xué)生對電子電路圖識讀能力有了明顯提高;在“電路的測試”任務(wù)中,學(xué)生能夠提高電路檢測與分析的能力,熟練掌握各類電子儀表的運用;在“測試調(diào)試電路板”的任務(wù)中,學(xué)生調(diào)試與排除電路故障能力以及綜合處理能力得到了有效培養(yǎng);在“制作電路板的實際應(yīng)用”任務(wù)中,學(xué)生學(xué)以致用和改革創(chuàng)新的能力能夠得到有效培養(yǎng)。
4.一體化技能訓(xùn)練模式的顯著優(yōu)勢
篇5
知識目標
1.通過實驗使學(xué)生知道“電阻一定時,電流跟電壓成正比,電壓一定時,電流跟電阻成反比”.
2.使學(xué)生初步熟悉如何用電流表測同一只電阻的電流及其兩端電壓,會用與待測電阻串聯(lián)的滑動變阻器調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓.
能力目標
1.使學(xué)生初步領(lǐng)會用控制變量法研究物理規(guī)律的思路.
2.進一步培養(yǎng)學(xué)生電路連接和有關(guān)電路的電學(xué)實驗操作能力及根據(jù)實驗結(jié)果分析、概括實驗結(jié)論的能力.
情感目標
1.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和愿望.
2.培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的精神.
教學(xué)建議
教材分析
在前三章的學(xué)習(xí)中已經(jīng)把電路中的三個基本物理量電流、電壓、電阻分別進行了學(xué)習(xí),而本節(jié)是一節(jié)建立電流、電壓、電阻三者關(guān)系的課.采用控制變量法通過實驗得出當電阻不變時電流與電壓的關(guān)系,當電壓不變時電流與電阻的關(guān)系.使學(xué)生初步建立了電流、電壓、電阻的聯(lián)系.
教法建議
正確地進行數(shù)據(jù)分析得出電流與電壓和電阻的關(guān)系是重點,而做好實驗是難點也是關(guān)鍵,在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)根據(jù)實驗?zāi)康暮脱芯糠椒ㄕJ真完成實驗,在分析數(shù)據(jù)時,如分析電流與電壓的正比關(guān)系時,應(yīng)先算出、,再算出、;分析電流與電阻成反比關(guān)系時,應(yīng)先算出,,再算出、,在語言文字的表達上只能說成“當電阻一定時,電流與電壓成正比”而不能說成“當電阻一定時,電壓與電流成正比”同樣地“當電壓一定時,電流與電阻成反比”不能說成“電阻與電流成反比”.這是因為這樣才能正確地反映出:電壓是形成電流的原因;電阻是導(dǎo)體本身的屬性與電壓、電流無關(guān).在教學(xué)中,要培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力.
教學(xué)設(shè)計方案
引入新課
前面我們學(xué)習(xí)了電流的概念,電流不但有方向,還有強弱,即大?。敲磳?dǎo)體中通過的電流大小與什么有關(guān)?由什么決定?今天我們就來討論這個問題.
問題1電流產(chǎn)生的原因是什么?(電壓是產(chǎn)生電流的原因.)
老師進一步引導(dǎo),這就是說,只有導(dǎo)體兩端存在電壓,導(dǎo)體中才會產(chǎn)生電流.沒有電壓導(dǎo)體中不會產(chǎn)生電流.
同學(xué)們從這一點可以猜想電流大小可能跟什么有關(guān)?
導(dǎo)體中電流大小與導(dǎo)體兩端的電壓大小可能有關(guān),電壓大,電流可能大.
問題2什么叫電阻?(電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用大小.)
教師進一步啟發(fā)學(xué)生猜想,電阻大時,對電流的阻礙作用大,電流就不容易流過,對電流會產(chǎn)生影響,同學(xué)們從這一點可以猜想,電流大小還可能跟什么有關(guān)?
電流大小還可能跟電阻有關(guān).
以上我們的這些猜想對不對?只有靠實驗來驗證.下面我們就用實驗的方法探索電流跟電壓、電阻的關(guān)系.
這節(jié)課的教學(xué)目標是
(1)通過實驗使學(xué)生知道電阻一定時,導(dǎo)體中電流限電壓的定量關(guān)系,電壓一定時,
導(dǎo)體中的電流跟電壓的定量關(guān)系;電壓一定時,導(dǎo)體中的電流跟電阻關(guān)系.
(2)使學(xué)生初步熟悉如何用電流表、電壓表測同一只電阻的電流及其兩端電壓,會用與待測電阻串聯(lián)的滑動變阻器調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓.
(3)使學(xué)生初步體會多變量問題的研究方法.
(4)進一步培養(yǎng)學(xué)生電路連接和有關(guān)電路的電學(xué)實驗操作能力及根據(jù)實驗結(jié)果分析、概括實驗結(jié)論的能力.
電流與電壓、電阻的關(guān)系實驗
實驗一
(1)對照電路圖說明原理和實驗?zāi)康模?/p>
(2)邊示范連接電路邊介紹器材及其作用,說明操作中的注意事項.
(3)強調(diào)學(xué)生要觀察的現(xiàn)象:先后兩次實驗電流表示數(shù)及小燈泡亮度的差別.(4)學(xué)生分組實驗后,表述觀察到的現(xiàn)象,分析原因,概括小結(jié).
現(xiàn)象用兩節(jié)干電池時燈泡亮,電流表示數(shù)較大,分析要點
①用兩節(jié)干電池比一節(jié)干電池加在燈泡兩端的電壓大.
②兩次所用燈泡不變,其實質(zhì)是保持電阻不變.
③燈泡亮?xí)r,電流表示數(shù)大,即通過燈泡電流大.
小結(jié)電阻一定時,導(dǎo)體兩端的電壓大,通過其電流也大.
這個實驗說明我們原來的猜想“電壓大,電流也大”是正確的.
實驗二
(1)觀察實驗電路,說明原理和實驗?zāi)康模?/p>
(2)提示學(xué)生應(yīng)注意觀察.先后兩次實驗電流表示數(shù)和小燈泡亮度的差別.
(3)學(xué)生實驗后表述觀察到的現(xiàn)象,分析原因,概括總結(jié).
現(xiàn)象6.3V燈泡較暗,電流表示數(shù)較?。?/p>
分析要點:
①6.3V燈泡的電阻比3.8V燈泡的電阻大.
②同一電池(電壓不變)
③6.3V燈暗電阻大電流小.
小結(jié)電壓一定時,導(dǎo)體的電阻大,通過其電流?。?/p>
這個實驗說明我們原來的猜想“電壓一定時,導(dǎo)體的電流和它的電阻有關(guān),電阻大,電流小”是正確的.
總結(jié)通過導(dǎo)體的電流大小與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻這兩個因素有關(guān).
我們對于一個物理現(xiàn)象的研究,不應(yīng)滿足于“變大、變小”這種初步認識,還需要進一步探索研究,就是說要知道電流與電壓、電阻的定量關(guān)系.從上面實驗可知:電流受電壓、電阻兩個因素的影響,如果電壓、電阻同時變化,它們各自對電流的影響有互相加強或減弱的可能;也有互相抵消的可能,使我們無法判斷電流與電壓、電阻之間到底有什么關(guān)系.
如何設(shè)計實驗?zāi)??其實,一個量受幾個因素影響的問題,前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)遇到過了,大家回憶一下研究電阻的方法,導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)?我們是怎樣研究電阻與材料、長度、橫截面積關(guān)系的呢?
同種材料、同長度的兩條導(dǎo)線電阻與粗細有關(guān),同材料、同粗細的兩條導(dǎo)線與長度有關(guān),同長度、同粗細的兩條導(dǎo)線電阻與材料有關(guān).
這種同材料、同長度、同粗細的實質(zhì)就是有意將這些量固定,每次只研究電阻與,全國公務(wù)員共同天地其中一個量的關(guān)系.
與這種作業(yè)類似,我們?nèi)绾蝸硌芯侩娏飨揠妷?、電阻的關(guān)系呢?
應(yīng)該“固定電阻”單獨研究電流與電壓的關(guān)系或“固定電壓”單獨研究電流與電阻的關(guān)系.明確告訴學(xué)生這種把一個多因素的問題轉(zhuǎn)變成多個單因素問題的研究方法是物理研究中極為有用的方法,下面我們遵循這個思路進行實驗探索
1.電流跟電壓的關(guān)系
(1)讓學(xué)生分別畫出用電流表測電流、用電壓表測電壓的單個電路圖,然后合并,并根據(jù)實驗需要連入滑動變阻器,完成完整的電路圖(再說明每個元件的作用)
(2)學(xué)生動手實驗前由教師示范,邊演示邊講解注意事項
①按電路圖連接電路,先連接主干路,后連接支路.
②電路連接時,開關(guān)應(yīng)斷開.
③滑動變阻器的電阻應(yīng)調(diào)到最大位置.
④電路連接檢查無誤后,閉合開關(guān).
(3)教師示范后,學(xué)生實驗前,對學(xué)生提出具體要求
①使用10的定值電阻,認清元件.
②調(diào)節(jié)滑動變阻器,使定值電阻R兩端的電壓成整數(shù)倍(如1V、2V、3V).
③出示記錄表格,明確實驗后找學(xué)生填表.
(4)學(xué)生開始進行實驗,教師巡回指導(dǎo),幫助學(xué)生糾正錯誤,排除故障.
(5)實驗完畢后,找兩組學(xué)生代表匯報實驗數(shù)據(jù)填入表內(nèi).
U(伏)
1
2
3
I(A)
第1組
第2組
引導(dǎo)學(xué)生觀察表中數(shù)據(jù),找出數(shù)據(jù)變化規(guī)律,讓學(xué)生總結(jié)電流與電壓關(guān)系及其成立條件,最后找學(xué)生口頭表述.
結(jié)論在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟電壓成正比.
最后教師強調(diào)
(1)實驗條件——電阻一定
(2)要求學(xué)生記住并準確表述正確結(jié)論.
(3)U和I的含義U是R兩端電壓,I是通過R的電流.
2.電流與電阻的關(guān)系
研究方法和電路圖同上
換用不同阻值的定值電阻,調(diào)節(jié)滑動變組器,使電壓表讀數(shù)保持不變,將電阻值例應(yīng)的電流值填入下表.
(找兩組學(xué)生代表上黑板填實驗數(shù)據(jù))
VR()51015
I(A)第一組
第二組
引導(dǎo)學(xué)生觀察表中數(shù)據(jù),找出數(shù)據(jù)變化規(guī)律,讓學(xué)生總結(jié)電流與電阻關(guān)系
電壓一定時,導(dǎo)體中的電流跟電阻成反比.
教師強調(diào)
(1)實驗條件電壓一定
(2)要求學(xué)生記住結(jié)論.
(3)I、R的含義:I是通過R的電流,R是導(dǎo)體本身的電阻.
學(xué)生歸納實驗結(jié)論
電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;電壓一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比.
總結(jié)
1.電流跟電壓的關(guān)系——電阻一定時,電流與電壓成正比.
2.電流與電阻的關(guān)系——電壓一定時,電流與電阻成反比.
板書設(shè)計
第八章歐姆定律
1.電流跟電壓電阻的關(guān)系
一、電流跟電壓、電阻的定性關(guān)系
物理規(guī)律的研究途徑
1.猜想
2.實驗驗證
二、電阻一定,電流跟電壓的關(guān)系
1.實驗條件電阻一定
2.實驗電路圖
3.實驗數(shù)據(jù)表
U(伏)
1
2
3
I(A)
第1組
第2組
4.實驗結(jié)論電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比.
三、電壓一定,電流跟電阻的關(guān)系 1.實驗條件電壓一定 2.實驗電路圖(同上) 3.實驗數(shù)據(jù)表 V
R()
5
10
15
I(A)
第一組
篇6
電子電路設(shè)計是電類專業(yè)為繪制電子電路圖所必需掌握的一門計算機綜合性設(shè)計課程。然而,隨著課程改革在各高校逐漸開展,一些課程的課時量也相應(yīng)遞減,比如筆者所在學(xué)校電氣自動化專業(yè)的《電子電路設(shè)計》課程已由原36學(xué)時減至24學(xué)時。如何在減少的課時的課程中讓學(xué)生掌握同樣程度的技能水平以適應(yīng)社會的需求,考驗著每一位專業(yè)教師。以往傳統(tǒng)的電路設(shè)計教學(xué)的方式大多是由教師先講授知識點,然后將知識點所涉及到的圖例向?qū)W生繪制演示,最后讓學(xué)生依樣畫葫蘆。在整個教學(xué)過程中,教師為主導(dǎo),而學(xué)生僅限于單純的模仿與記憶,并沒有主動學(xué)習(xí),導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。因此在教學(xué)中應(yīng)該有意識到加入興趣式教學(xué),調(diào)動他們的求知欲,激發(fā)學(xué)生更積極主動的思考,學(xué)習(xí)甚至創(chuàng)新,打造優(yōu)質(zhì)課堂,全面提高教學(xué)質(zhì)量與學(xué)習(xí)效率。
2任務(wù)驅(qū)動法
2.1任務(wù)驅(qū)動法原理
任務(wù)驅(qū)動法是近年來被廣為應(yīng)用的一種教學(xué)手法,它一改傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué),嘗試采用任務(wù)驅(qū)動式的教學(xué)方法。需要教師將課程學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為多個特定任務(wù),每個任務(wù)包含一定知識點,只要學(xué)生完成了課程中設(shè)定的任務(wù),就可以掌握課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容。任務(wù)驅(qū)動法的核心內(nèi)容就是由教師在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境,教學(xué)任務(wù)必須融合學(xué)生所需要掌握的技能點和相關(guān)的知識點,同時又具有一定的生活性、探究性和創(chuàng)造性,讓學(xué)生帶著解決問題完成任務(wù),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生自主或協(xié)作性學(xué)習(xí),使他們真正了解知識點在實際工程中的應(yīng)用,學(xué)以致用。
2.2任務(wù)驅(qū)動法在電路設(shè)計實訓(xùn)中的應(yīng)用
電路設(shè)計實訓(xùn)課程的教學(xué)目的為電子電路圖形繪制,電路圖形僅為簡單的二維制版,因此在繪制電路原理圖時較為簡單易學(xué)。但無論多簡單的圖形,在繪制的過程中都要利用到基本繪圖工具、圖形編輯和圖層管理各知識點綜合才能完成。因而課程教授過程中不能簡單的按書本章節(jié)順序來講,而是應(yīng)該由教師將所有知識融會貫通后重新組織,將它們?nèi)谌氲揭粋€個工程任務(wù)中再向?qū)W生展示,如向?qū)W生展示電動小車電路設(shè)計圖紙,將其作為一個工程任務(wù),讓學(xué)生嘗試用學(xué)過的知識來繪制,或讓學(xué)生在繪制過程中遇到難題再提出并講解。這樣就更能增添學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和在完成任務(wù)后的成就感,形成良性循環(huán)。因此電路設(shè)計實訓(xùn)課程非常適合采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法。
3微任務(wù)驅(qū)動法
3.1微任務(wù)驅(qū)動法原理
采用任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)所提供的任務(wù)由于綜合性較強所以工程量較大且難度較高,學(xué)生在一節(jié)課中難以完成,即使有些基礎(chǔ)好,動手能力強的學(xué)生完成了任務(wù),也會因為知識點過多過雜而難以消化。因此需要由教師把握學(xué)生素質(zhì)和能力,將大任務(wù)進行科學(xué)性的分解,將之細化為中任務(wù),小任務(wù)甚至微任務(wù)。讓具有不同層次知識能力的學(xué)生都能被激發(fā)興趣,在任務(wù)量合適的微任務(wù)環(huán)境中嘗試和實踐。以上所述即為微任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法,它就是以任務(wù)驅(qū)動法為基礎(chǔ),將總?cè)蝿?wù)依靠知識的內(nèi)在邏輯或采取分類的方式進行具體化,以微任務(wù)的形呈現(xiàn)。較之任務(wù)驅(qū)動法,其目標更為明確,導(dǎo)向性更強,教師使用這種方法教學(xué)也更容易控制課堂教學(xué)的節(jié)奏,保證能在規(guī)定時間內(nèi)完成教學(xué)進度。
3.2微任務(wù)教學(xué)設(shè)計
微任務(wù)驅(qū)動法的實施過程是:教師先依據(jù)教學(xué)目標設(shè)計一個總?cè)蝿?wù),引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再引導(dǎo)學(xué)生分析總?cè)蝿?wù)的解決方法并將總?cè)蝿?wù)拆分為一個個的微任務(wù),各微任務(wù)之間可以是從屬或并列關(guān)系。拆分出來的微任務(wù)不能太難或任務(wù)量太大,應(yīng)設(shè)計為學(xué)生較易完成的程度,以便于將學(xué)生的理解逐步引向深入。通過一個個的微任務(wù)引導(dǎo)和推動學(xué)生一步步上升,一層層提高,不斷接近并最終達到復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)的頂點。微任務(wù)法的核心是如何科學(xué)合理的設(shè)計微任務(wù)。首先,任務(wù)必須要有明確的目的性,教師提出的每一個微任務(wù),原則上都是為了完成總?cè)蝿?wù)而設(shè)計的,盡量不設(shè)置多余任務(wù),不能本末倒置。其次,教師選擇微任務(wù)時應(yīng)考慮到大多數(shù)學(xué)生的水平,注意難易適度。并且在教學(xué)過程中,根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)與掌握程度以及課程進度隨時調(diào)整微任務(wù),不能任務(wù)教條化僵化。第三,微任務(wù)還應(yīng)遵循完整性原則。教師所設(shè)計的微任務(wù)必須連貫,不能有斷續(xù)感,讓學(xué)生知道自己要做什么,可以解決什么問題,使他們獲取的知識完整且有條理。最后,微任務(wù)的設(shè)計要適當增添趣味性,可以在教學(xué)過程中加上圖片插畫,視頻音頻等數(shù)字教學(xué)資源,讓學(xué)生在完成任務(wù)的同時體會到學(xué)習(xí)的樂趣。
3.3微任務(wù)驅(qū)動法在電路設(shè)計實訓(xùn)課程中的應(yīng)用
AltiumDesigner軟件的工具欄較多,常用工具欄中的各命令參數(shù)也較雜,若逐個講解,則顯得各知識點雜亂無章,學(xué)生記的多忘得快,但在實際繪圖時還是束手無策,不知該用哪個工具來繪制。例如,在介紹AD軟件常用繪圖工具欄中的直線、多邊形、橢圓弧線、文字和文本框等,若單純講述這些知識點,難免枯燥乏味,且容易與布線工具欄的功能弄混。圍繞這些教學(xué)內(nèi)容,可設(shè)計對應(yīng)電路制圖微任務(wù),圍繞一個小目標,教師可以設(shè)計多個由簡單到復(fù)雜的小任務(wù),布置學(xué)生循序漸進地完成任務(wù),在練習(xí)中熟悉各種命令的操作。例如,基本繪圖訓(xùn)練可將學(xué)生已在模擬電路和數(shù)字電路課程中學(xué)過的常用電子元件符號如:變壓器、運算放大器(如圖1(a)、(b)所示)融入其中,將它們設(shè)計為一個個需要完成的微任務(wù)。每個任務(wù)都考慮到學(xué)習(xí)課程的前后連貫和趣味性,讓學(xué)生繪制自己所熟悉的事物。隨著學(xué)習(xí)的深入,可以布置學(xué)生完成如圖1(c)所示的七段數(shù)碼管等稍復(fù)雜的繪制任務(wù)。完成任務(wù)后的喜悅感和成就感會更加強烈,也為以后的學(xué)習(xí)增添了動力。微任務(wù)驅(qū)動法在教學(xué)過程中將知識點分解到一些小任務(wù)中進行,學(xué)生頭腦中的知識是零散的,有時會降低知識的系統(tǒng)性和完整性。因此,這樣的設(shè)計任務(wù)和完成過程是十分必要的,教師可以通過一個較為完整的任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生將已完成的微任務(wù)中的知識點進行歸納總結(jié),加深對所學(xué)知識和技能的記憶和理解,完成真正意義上的知識建構(gòu)。例如,上完第三次課后,教師即可布置學(xué)生完成如圖2所示“八路彩燈控制電路圖”大任務(wù)。從創(chuàng)建元器件、調(diào)用常用元件開始,直至綜合運用各種繪圖指令及編輯工具完成繪圖。讓學(xué)生在本次課中復(fù)習(xí)鞏固了前面微任務(wù)中所學(xué)的小知識并將其融合,初步完成了一張簡單的電子電路設(shè)計原理圖樣,并總體上掌握了一張較完整電子電路工程圖的繪制過程,具有綜合應(yīng)用性。
3.4電路設(shè)計課程與其余課程的前后融合
電路設(shè)計課程在介紹一般電路繪圖技巧與制版規(guī)則時,還會涉及到數(shù)字電路、模擬電路、單片機技術(shù)應(yīng)用等課程的接續(xù)關(guān)系。將本課程繪制圖中所涉及到的器件類原理基礎(chǔ)前移到數(shù)字電路和模擬電路等課程中解決,諸如實際譯碼電路、三態(tài)電路與緩沖器芯片等知識點不再占用本課程學(xué)時。本課程把握好銜接關(guān)系,主講等電路板制版規(guī)范、電路設(shè)計的仿真方法等要點主題,把以往重復(fù)性內(nèi)容節(jié)省的學(xué)時用于應(yīng)用層面。在重點講述電子電路圖繪制方式的時候,還應(yīng)適當向?qū)W生加強常用接口電路的連接方法知識點,并向?qū)W生擴展對嵌入式處理器及新技術(shù)的了解,為后續(xù)單片機原理課以及傳感與檢測技術(shù)中各種傳感器與微處理器的連接使用,智能傳感器、數(shù)字式一體傳感器等內(nèi)容的講授打下基礎(chǔ)。
4總結(jié)
篇7
【關(guān)鍵詞】 電子實習(xí) 新模式 Altium Designer
1 引言
隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機輔助設(shè)計在現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用中扮演了非常重要的角色。大學(xué)生是未來科技文明發(fā)展的主力,因此在理工科大學(xué)生的電子實習(xí)課程中引入計算機輔助設(shè)計教學(xué)是時展的必然。電路設(shè)計與仿真方面的計算機輔助設(shè)計軟件種類很多,其中Protel設(shè)計軟件在我國擁有眾多的用戶,其升級版本為Altium Designer,功能更加強大,所以我校選擇該軟件作為電子實習(xí)課程的計算機輔助設(shè)計教學(xué)軟件。該軟件簡單易學(xué),具有常用的電路圖設(shè)計功能、電路仿真功能和電路板設(shè)計功能,還集成了FPGA設(shè)計開發(fā)功能,并且兼容以前各個版本。
2 在電子實習(xí)中引入Altium Designer教學(xué)的具體實現(xiàn)方法
2.1 電子實習(xí)的流程
我校電子實習(xí)采用學(xué)生自主選題的方式,即由老師提供多個電路,如表1所示。學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)和興趣進行選擇,對于基礎(chǔ)好的學(xué)生,允許其自立課題。學(xué)生對所選擇的電路進行電路仿真、PCB設(shè)計與制作、電路焊接和調(diào)試,并最終制作成功一個產(chǎn)品。電路分為模擬部分和數(shù)字部分,學(xué)生主要學(xué)習(xí)模擬部分的仿真與設(shè)計。本文將以“紅外線心律計”產(chǎn)品的模擬電路部分為例介紹Altium Designer軟件的具體應(yīng)用。
2.2 用Altium Designer軟件進行電路原理圖設(shè)計與仿真
使用Altium Designer軟件可以方便地進行模擬電路的設(shè)計與仿真。采用計算機模擬仿真可以隨時修改元器件的參數(shù),隨時觀察仿真結(jié)果,縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。
(1)電路原理圖的設(shè)計。紅外線心律計的模擬電路部分由傳感器電路、放大電路、濾波電路、整形電路組成。作用是由紅外線傳感器采集心跳信號,經(jīng)過信號調(diào)理電路輸出幅度足夠大的方波信號,供后續(xù)的數(shù)字電路進行處理。
原理圖的設(shè)計是電路仿真和設(shè)計電路板的基礎(chǔ),也是初學(xué)該軟件的難點。主要有以下幾個步驟,如表2。
在實踐教學(xué)中,重點是針對學(xué)生經(jīng)常會犯錯誤的操作進行講解,有如下幾個方面:
一是準確找到所需的元器件。教學(xué)中把常用元件所在的元件庫和元件名稱做在PPT的表格中,方便學(xué)生查找元器件。二是正確連接元器件之間的導(dǎo)線。要求學(xué)生必須把導(dǎo)線連接到元器件引腳的頂端,或者元器件之間的連接采用管腳對管腳的連接方式,防止電路開路。三是正確標注元器件的參數(shù)。在元器件的“Value”選項,正確標注該元器件的參數(shù)值,單位為國際標準單位。四是排除電氣檢查的錯誤?!癊RC”檢查會發(fā)現(xiàn)原理圖中隱藏著的“BUG”,其中的“Error”必須排除,部分“Warning”可以忽略。
(2)原理圖仿真。原理圖繪制完成后,通過反復(fù)修改參數(shù)并仿真來達到設(shè)計的要求。傳感器上得到的信號一般為10mV左右,放大器的設(shè)計要求的放大倍數(shù)在1000倍左右。濾波器的設(shè)計要求截至頻率為10Hz左右。比較器的設(shè)計要求為能夠輸出占空比為50%左右的方波信號。仿真時,在電路的輸入端加入10mV、1Hz的正弦波激勵源,整個電路的工作電壓為±12V。通過仿真觀察各個輸出點的波形,經(jīng)過不斷的調(diào)整,下圖的參數(shù)能夠滿足設(shè)計的要求,如圖1。
圖2為各個主要點的瞬態(tài)仿真波形。第一個為激勵信號的波形,第二個為放大后的波形,第三個是低通濾波后的波形,第四個是整型后的方波,該方波接到后續(xù)的數(shù)字電路。
2.3 用Altium Designer軟件進行電路板設(shè)計
經(jīng)過仿真驗證的原理圖經(jīng)過設(shè)計成為能夠焊接元器件的電路板文件,實現(xiàn)了虛擬電路到真實電路板的轉(zhuǎn)變。一般有以下幾個步驟,如表3。
電路板的設(shè)計工作比較復(fù)雜,因此在課程中選擇了較為簡單的模擬部分進行設(shè)計,而且電路板是在實驗室通過手工制作,所以在教學(xué)中,有針對性地對以下幾個知識點做重點介紹:
一是導(dǎo)入元器件時的錯誤。原因是原理圖繪制有誤,返回原理圖修改對應(yīng)的錯誤。二是元器件的排版和布線規(guī)則的設(shè)定。按照信號的流程從左往右排版,元器件排列均勻緊湊、美觀。為了方便制板和焊接,電器間距值大于0.5mm,信號線粗0.5mm,電源線和接地線加粗到0.6mm―1mm,焊盤直徑加大到1.6―2mm,電路板規(guī)劃成大小合適的長方形,采用頂層布線、自動布線和手工布線相結(jié)合的方式。三是設(shè)計規(guī)則檢查。“DRC”檢查中的錯誤要認真排除,比如網(wǎng)絡(luò)名稱不同的導(dǎo)線不能交叉;沒有導(dǎo)線連接的焊盤要仔細檢查是否有誤。
圖3是設(shè)計完成的電路板圖紙:
2.4 電路板的制作與調(diào)試
(1)電路板的制作。在實驗室里采用手工制作電路板的方式,具有快速、便宜、方便的特點,滿足簡單電路設(shè)計調(diào)試的要求。一般經(jīng)過如下幾個步驟:
下圖為焊接完畢的電路板,如圖4。
(2)電路板的調(diào)試。電路板完成焊接后,進入調(diào)試環(huán)節(jié)。通入±12V的電壓,在輸入端接信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號(或者接傳感器),通過測試仿真時各個點的波形,驗證了仿真結(jié)果與實際電路的測試結(jié)果相吻合。
3 結(jié)語
在電子實習(xí)中引入Altium Designer軟件教學(xué),不光使學(xué)生掌握了一種EDA軟件的使用,更重要的是學(xué)習(xí)到了電路圖的設(shè)計方法和電路板的設(shè)計方法,并與電子產(chǎn)品的設(shè)計緊密結(jié)合,為學(xué)生在以后的課程學(xué)習(xí)和工作上都有所幫助。
參考文獻:
篇8
約定:一個完整的電路圖應(yīng)由電源、控制電路和測量電路三部分組成,由于本文旨在闡述電阻測量方法的原理,所以大部分電路圖只給出了測量電路部分。
1 使用多用電表直接測量
多用電表的使用是高考考試說明明確要求的一個分組實驗,其中歐姆檔的使用方法是考查的重點。這種方法對電阻的測量是粗略的。具體的使用方法見教材。
2 替代法
這是一種原理非常簡單的測量方法,原理圖如圖1所示:
這種方法使用的關(guān)鍵器材是單刀雙擲開關(guān)、電阻箱和一個電表。當單刀雙擲開關(guān)分擲RX和R兩個支路時,調(diào)節(jié)控制電路,使電表示數(shù)相同,即可從電阻箱讀出RX的值。這種方法的測量誤差會受到電阻箱的精度影響。
3 電橋法
這種方法是大學(xué)普通物理中介紹的方法,但用中學(xué)的知識已經(jīng)完全可以理解了,原理圖見圖2:
這種電路稱為電橋電路,靈敏電流計所在的支路叫“橋”。當R1∶RX=R2∶R3時,a、b兩點的電勢相等,此時靈敏電流計示數(shù)為0,這種狀態(tài)叫電橋平衡。實驗時,反復(fù)調(diào)節(jié)三個電阻箱,使電橋處于平衡狀態(tài),讀出三個電阻箱的阻值即可算出RX的值。
4 伏安法
狹義的伏安法是指教材上利用伏特表和安培表測量RX的電壓和電流,用R=U/I計算RX電阻的方法。廣義的伏安法是指利用R=U/I,我們只要在實驗中得到RX的電壓(不一定是用一個伏特表測量)和電流(不一定是用一個安培表測量),便可計算出RX的值的方法。
4.1 狹義的伏安法:
這種方法是教材講述的基本方法,原理圖見圖3,分為內(nèi)接法和外接法兩種。這種方法簡單有效,但如果電表內(nèi)阻未知,就一定有系統(tǒng)誤差。為減小系統(tǒng)誤差就需要在兩種接法中進行選擇,詳見教材。
4.2 伏伏法:這種方法是指使用兩個伏特表測量電阻,原理圖如圖4:
這種方法的實質(zhì)就是將其中的一個伏特表當成電流表使用。設(shè)兩個伏特表的示數(shù)分別為U1、U2,甲圖必須知道V2表的內(nèi)阻RV2,則RX可表示為
乙圖必須知道兩個伏特表的內(nèi)阻RV1、RV2,則RX可表示為
使用乙圖時應(yīng)根據(jù)題目所給兩表的參數(shù)決定兩表的位置。
4.3 安安法:
這種方法是指使用兩個安培表測量電阻,原理圖如圖5:
這種方法的實質(zhì)就是將其中的一個安培表當成伏特表使用。設(shè)兩個安培表的示數(shù)分別為I1、I2,甲圖必須知道兩表的內(nèi)阻RA1、RA2,則RX可表示為
乙圖只須知道A1表的內(nèi)阻RA1,則RX可表示為
用安安法測量電阻,一般題目所給的A1表量程是不合適的,往往偏小,這時可給A1表串聯(lián)一個已知的定值電阻(或電阻箱),將它改裝成一個伏特表。如圖6:
RX的表達式大家可嘗試自己給出。
5 電表內(nèi)阻的測量
由于電表本身可以讀出一個電學(xué)參量(電流或電壓),因此電表內(nèi)阻的測量有其自身的特點。常見的方法有半偏法和伏安法兩種。
5.1 半偏法:這是教材上電表改裝分組實驗中使用的一種方法,原理圖如圖7:
甲圖用于測量G表的內(nèi)阻(內(nèi)阻?。僮鞣椒ㄊ牵洪]合S1,調(diào)節(jié)R1,使G表滿偏;保持R1不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使G表半偏,則R2的讀數(shù)就作為G表的內(nèi)阻。本實驗的要點是R1、E盡量用大些,保證在S2閉合后,電路中總電流基本不變(故這種方法稱為恒流半偏法)。但由于S2閉合后,電路總電阻減小,總電流實際上是變大了,所以測量結(jié)果是偏小的。
乙圖用于測量V表的內(nèi)阻(內(nèi)阻大),操作方法是:閉合S1、S2,調(diào)節(jié)R1,使V表滿偏;保持R1不變,斷開S2,調(diào)節(jié)R2,使V表半偏,則R2的讀數(shù)就作為V表的內(nèi)阻。本實驗的要點是R1盡量用小些,保證在S2斷開后,電路中aP間的電壓基本不變(故這種方法稱為恒壓半偏法)。但由于S2斷開后,aP間總電阻增大,aP間的電壓實際上是變大了,所以測量結(jié)果是偏大的。
5.2 伏安法:
(1)電壓表內(nèi)阻的測量:
由于電壓表可以讀出自身的電壓,所以只須測出它的電流就可計算出內(nèi)阻。原理圖如圖8:
直接將一個安培表與之串聯(lián)(甲圖),兩表示數(shù)分別為U、I,則電壓表內(nèi)阻R《》V=U/I 。不過安培表的在這種情況下使用,其量程往往過大,通常給V表并聯(lián)一個已知的小電阻分流來解決(乙圖),此時RV=U/(I-IR),其中IR=U/R。
(2)電流表內(nèi)阻的測量:
由于電流表可以讀出自身的電流,所以只須測出它的電壓就可計算出內(nèi)阻。原理圖如圖9:
篇9
通過參觀無線電四廠我了解了該廠的歷史和該廠從衰落重新振作走向輝煌的曲折發(fā)展歷程,了解了該廠的主要產(chǎn)品:直接數(shù)字合成(DDS)信號源;頻標比對自動測試系統(tǒng);銣原子頻率標準和晶體頻率標準;數(shù)字式頻率特性測試儀;數(shù)字式毫伏表;交直流穩(wěn)定電源;通用智能計數(shù)器、頻率計數(shù)器、邏輯分析儀等。通過參觀一條龍的流水線作業(yè)方式生產(chǎn)線,知道了產(chǎn)品的生產(chǎn)流程,有了整體、全局的觀念,初步了解了如何使企業(yè)各部門協(xié)調(diào)發(fā)展更加順暢。
二、觀看電子產(chǎn)品
制造技術(shù)錄像總結(jié)通過觀看電子產(chǎn)品制造技術(shù)錄像,我初步了解了PCB板的制作工藝以及表貼焊技術(shù)工藝流程:PCB版制作基本步驟:用軟件化電路圖,打印菲林紙,曝光電路板,顯影,腐蝕,打孔,連接跳線。制版布局要求整體美觀均衡,疏密有序,走線合理,防止相互干擾,盡量減少過線孔,減少并行線條密度等。表貼焊技術(shù)是目前最常用的焊接技術(shù),其基本步驟:解凍、攪拌焊錫膏,焊膏印制,貼片,再流焊機焊接。通過觀看此次錄像,我初步了解了PCB板的制作方法以及表貼焊技術(shù)工藝流程,為以后的實踐操作打下了基礎(chǔ)。
三、PCB制作工藝流程總結(jié)
PCB制作工藝流程:1用軟件畫電路圖2打印菲林紙3曝光電路板4顯影5腐蝕6打孔7連接跳線
在符合產(chǎn)品電氣以及機械結(jié)構(gòu)要求的基礎(chǔ)上考慮整體美觀,在一個PCB板上,元件的布局要求要均衡,疏密有序。同時還要注意以下問題:1.走線要有合理的走向,不得相互交融,防止相互干擾。最好的走向是按直線,避免環(huán)形走線。2.線條要盡量寬,盡量減少過線孔,減少并行的線條密度。
四、手工焊接實結(jié)
操作步驟:1、準備焊接:準備焊錫絲和烙鐵。2、加熱焊件:烙鐵接觸焊接點,使焊件均勻受熱。3、熔化焊料:當焊件加熱到能熔化焊料的溫度后將焊絲至于焊點,焊料開始熔化并濕潤焊點。4、移開焊錫:當熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開。5、移開烙鐵:當焊錫完全濕潤焊點后移開烙鐵。
操作要點:1、焊件表面處理:手工烙鐵焊接中遇到的焊件往往都需要進行表面清理工作,去除焊接面上的銹跡、油污、灰塵等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。手工操作中常用機械刮磨和酒精、丙酮來擦洗等簡單易行的方法。2、預(yù)焊:將要錫焊的元件引線的焊接部位預(yù)先用焊錫濕潤,是不可缺少的操作。3、不要用過量的焊劑:合適的焊接劑應(yīng)該是松香水僅能浸濕的將要形成的焊點,不要讓松香水透過印刷版流到元件面或插孔里。使用松香焊錫時不需要再涂焊劑。4、保持烙鐵頭清潔:烙鐵頭表面氧化的一層黑色雜質(zhì)形成隔熱層,使烙鐵頭失去加熱作用。要隨時再烙鐵架上蹭去雜質(zhì),或者用一塊濕布或使海綿隨時擦烙鐵頭。5、焊錫量要合適。6、焊件要固定。7、烙鐵撤離有講究:撤烙鐵頭時輕輕旋轉(zhuǎn)一下,可保持焊點適量的焊料。
操作體會:1、掌握好加熱時間,在保證焊料濕潤焊件的前提下時間越短越好。2、保持合適的溫度,保持熔鐵頭在合理的溫度范圍。一般經(jīng)驗是烙鐵頭溫度比焊料溫度高50攝氏度為宜。3、用烙鐵頭對焊點施力是有害的。
完成內(nèi)容:用手工焊的方法完成了元器件的焊接,導(dǎo)線的焊接,立方體結(jié)構(gòu)的焊接等,掌握了手工焊的基本操作方法。
五、表貼焊接技術(shù)實結(jié)
1、解凍、攪拌焊錫膏:從冷藏庫中取出錫膏解凍至少4小時恢復(fù)至室溫,然后進行攪拌。2、焊膏印刷機印制:定位精確,采用合適模版,刮刀角度35-65度涂焊膏,量不能太多也不能太少。3、貼片:鑷子拾取安放,手不能抖,元件輕放致電路板合適處。完成后檢查貼片數(shù)量及位置。4、再流焊機焊接:根據(jù)錫膏產(chǎn)品要求設(shè)置合適溫度曲線。5、檢查焊接質(zhì)量及修補。
注意事項:
1、SMC和SMD不能用手拿。2、用鑷子夾持不可加到引線上。3、IC1088標記方向。4、貼片電容表面沒有標簽,要保證準確及時貼到指定位置。
出現(xiàn)的問題及解決方案:
1、錫珠:看跟進焊盤、元件引腳和錫膏是否氧化,調(diào)整模板開口與焊盤精確對位,精確調(diào)整Z軸壓力,調(diào)整預(yù)熱區(qū)活化區(qū)溫度上升速度,檢查模板開口及輪廓是否清晰,必要時需更換模板。2、元件一端焊接在焊盤另一端則翹立(曼哈頓現(xiàn)象):元件均勻和合理設(shè)計焊盤兩端尺寸對稱,調(diào)整印刷參數(shù)和安放位置,采用焊劑量適中的焊劑,無材料采用無鉛的錫膏或含銀膏,增加印刷厚度。3、不相連的焊點接連在一起:更換或增加新錫膏,降低刮刀壓力,調(diào)整模板精確對位,調(diào)整Z軸壓力,調(diào)整回流溫度曲線,根據(jù)實際情況對鏈速和爐溫度進行調(diào)整。4、焊點錫少,焊錫量不足:增加模板厚度,增加印刷壓力,停機后再開機應(yīng)檢查模板是否堵塞,選用可焊性較好之焊盤和元器件,增加回流時間。5、假焊:加強對PCB和元器件的篩選,保證焊接性能良好,調(diào)整回流焊溫度曲線,改變刮刀壓力和速度,保證良好的印刷效果,錫膏印刷后盡快貼片過回流焊。6、冷焊(焊點表面偏暗、粗糙,與北漢無沒有進行熔融):調(diào)整回流溫度曲線,依照供應(yīng)商提供的曲線參考,再根據(jù)所生產(chǎn)之產(chǎn)品的實際情況進行調(diào)整,換新錫膏,檢查設(shè)備是否正常,改正預(yù)熱條件。
六、收音機焊接裝配調(diào)試總結(jié)
安裝器件:1、安裝并焊接電位器RP,注意電位器與印刷版平齊。2、耳機插座XS。3、輕觸開關(guān)S1、S2,跨接線J1、J2。4、變?nèi)荻O管V1(注意極性方向標記)。5、電感線圈L1-L4,L1用磁環(huán)電感,L2用色環(huán)電感,L3用8匝空心線圈,L4用5匝空心線圈。6、電解電容C18貼板裝。7、發(fā)光二極管V2,注意高度。8、焊接電源連接線J3、J4,注意正負連接顏色。
調(diào)試:1、所有元器件焊接完成后目視檢查。2、測總電流:檢查無誤后將電源線焊接到電池片上,電位器開關(guān)斷開的狀態(tài)下裝入電池,插入耳機,萬用表跨接在開關(guān)兩端側(cè)電流。3、搜索廣播電臺。4、調(diào)節(jié)收頻段。5、調(diào)靈敏度(由電路及元器件決定,一般不用調(diào)整)。
總裝:1、臘封線圈:測試完后將適量泡沫塑料填入線圈L4,滴入適量臘使線圈固定。2、固定SMB,裝外殼。3、將SMB準確位置放入殼內(nèi)。4、裝上中間螺釘。5、裝電位器旋扭。6、裝后蓋。7、裝卡子。
檢查:總裝完畢,裝入電池,插入耳機進行檢查,使:點源開關(guān)手感良好,音量正??烧{(diào),收聽正常,表面無損傷。
七、音頻放大電路焊接與調(diào)試實結(jié)
音頻放大電路電路圖:該音頻功率放大器制作簡單,元件常見、易購買,容易組裝,智能化高。特別是使用方便。在此過程中,焊接是實驗成功的重要保證,所以每個焊點都很仔細。還有在調(diào)試時,必須分步驟完成,否則很容易燒毀元件。
篇10
引言
溫度控制是一種過程控制,其控制效果直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量甚至是生產(chǎn)安全。常用的控制電路根據(jù)應(yīng)用場合和所要求的性能指標有所不同,本文給出了一種成本較低且安全實用的溫度控制器設(shè)計。
一、系統(tǒng)框圖和概要設(shè)計
為了節(jié)約成本,此溫控器使用段式液晶顯示,需要內(nèi)部實時時鐘,屬于成本敏感型設(shè)備,為簡化設(shè)計、節(jié)約成本我們采用合泰HT67F40單片機作為主控制芯片,使用定制段式液晶作為顯示單元,使用熱敏電阻作為溫度傳感器。
按鍵包括開關(guān)鍵、功能鍵、休眠鍵以及上調(diào)、下調(diào)鍵,系統(tǒng)可以在睡眠、外出、采暖等模式間自由切換。熱敏電阻使用負溫NTC熱敏電阻,通過對熱敏電阻和固定電阻分壓可得到隨熱敏電阻變化的電壓值,然后通過單片機內(nèi)部自帶的ADC可以采樣出電壓值,之后再通過查表的方式可得到溫度值。單片機對加熱部分電路(220V AC)的控制通過光耦和雙向可控硅來實現(xiàn)。系統(tǒng)框圖如圖1所示。
二、硬件電路
HT67F40是一款A(yù)/D型具有8位高性能精簡指令集并且?guī)в蠰CD驅(qū)動器的Flash單片機,專門為需要A/D轉(zhuǎn)換和LCD顯示的產(chǎn)品而設(shè)計。該系列單片機具有一系列功能和特性,其Flash存儲器可多次編程的特性給用戶提供了極大的方便。存儲器方面,還包含了一個RAM數(shù)據(jù)存儲器和一個可用于存儲序號、校準數(shù)據(jù)等非易失性數(shù)據(jù)的EEPROM存儲器。
在模擬特性方面,此系列單片機包含一個多通道12位A/D轉(zhuǎn)換器和雙比較器功能。還帶有多個使用靈活的定時器模塊,可提供定時功能、脈沖產(chǎn)生功能及PWM產(chǎn)生功能。內(nèi)建完整的SPI和I2C功能,為設(shè)計者提供了一個易與外部硬件通信的接口。內(nèi)部看門狗定時器、低電壓復(fù)位和低電壓檢測等內(nèi)部保護特性,外加優(yōu)秀的抗干擾和ESD保護性能,確保單片機在惡劣的電磁干擾環(huán)境下可靠地運行。
1、單片機部分電路原理圖
單片機部分原理圖如下圖2和圖3所示,K1,K2,K3,K4,K5對應(yīng)5個按鍵。分別為開機鍵,休眠鍵,功能/確認鍵,以及數(shù)字增和數(shù)字減鍵。這5個按鍵連接到單片機的PA口。同時啟用PA口的喚醒功能,這樣在按鍵按下時即可喚醒單片機。
在開關(guān)鍵按下時,單片機依據(jù)當前的工作狀態(tài)作狀態(tài)切換,若當前處于工作模式,則調(diào)用編譯器自帶的休眠函數(shù)_halt()進入休眠,若已經(jīng)處于休眠模式,則單片機將退出休眠,繼續(xù)執(zhí)行程序。要注意的是在調(diào)試階段,電路圖中的R8和R9要更換為電位器,調(diào)節(jié)VLCD使得對比度合適后,再更換為固定電阻。
2、溫控器溫度采集電路
圖4為溫度采集電路,其中R11為熱敏電阻。當熱敏電阻值發(fā)生變化時,流經(jīng)該電阻的電流也隨之變化,因此R14電阻上分得的電壓必然也發(fā)生變化。使用HT67F40內(nèi)置的ADC采集這個電壓值,并根據(jù)所使用的熱敏電阻的阻值變化表制作一個表格,存入單片機內(nèi)部,依據(jù)ADC采集到的電壓值,以查表方式即可確定當前的溫度。
若當前溫度高于設(shè)定溫度,則單片機控制加熱電路斷開,反之則控制加熱電路導(dǎo)通。加熱電路的執(zhí)行部分控制220V交流電壓的通斷。通過光耦以及雙向可控硅完成。
3、液晶顯示器
此款LCD共有14個Segment,4個COM端,如上圖4所示,此界面中一共可顯示4位數(shù)字,每一位數(shù)字由兩個Segment控制。每位數(shù)字的低段中的最低位分別對應(yīng)P1,P2,P3和P4。在對顯示數(shù)字進行操作前,最好先暫存這些符號,修改完數(shù)字后再進行恢復(fù)。
電路圖中S0~S13連接段式LCD的14個Segment,COM0~COM3為LCD的公共端。HT67F40數(shù)據(jù)存儲器中有一部分區(qū)域是專門為LCD的顯示數(shù)據(jù)而保留,即顯示存儲區(qū)。單片機內(nèi)部顯示驅(qū)動電路會自動讀取任何寫入此處的數(shù)據(jù)并據(jù)此產(chǎn)生LCD或LED驅(qū)動信號。因此任何寫入LCD存儲器的數(shù)據(jù),會立即映射到連接單片機的LCD顯示器上。顯存示意圖如圖5所示。如需要點亮某一個顯示單元,則對存儲區(qū)中對應(yīng)的地址對應(yīng)的位置1即可實現(xiàn)。系統(tǒng)的模式切換、狀態(tài)切換以及溫度顯示等,在LCD上實質(zhì)就是對界面的清空和改寫。
三、軟件流程
程序流程圖見下圖6所示,初始化中完成了系統(tǒng)的時鐘初始化、端口初始化、ADC初始化以及定時器初始化,并且清空LCD顯存區(qū)。之后系統(tǒng)將進入休眠,并等待開關(guān)信號的到來。
因為只有一個開關(guān)鍵,其每次按下時所代表的操作是相反的。當開關(guān)鍵按下時,開關(guān)狀態(tài)標志位將翻轉(zhuǎn)。系統(tǒng)據(jù)此判斷要執(zhí)行上電操作還是斷電操作(LCD)。在休眠狀態(tài)下,CPU處于暫停模式,但系統(tǒng)時鐘和一些寄存器仍然處于運行狀態(tài)。如此工作模式的配置和當前時鐘的設(shè)置得以保存。開機后,系統(tǒng)將在主循環(huán)中輪訓(xùn)按鍵狀態(tài),并對不同的按鍵進行不同的處理??傮w來說就是對顯示界面的修改和對當前溫度的修改。如用戶可以通過組合按鍵分別對溫度閾值和當前時間進行設(shè)置、查詢。
五、結(jié)語
實踐證明本系統(tǒng)具有個性化溫度調(diào)節(jié)功能,能實現(xiàn)節(jié)能的目的。該溫控器操作簡便易行,顯示界面美觀大方且更人性化,溫度控制精準且高效。
參考文獻
[1]朱奕丹,倪浩如.基于單片機控制的高精度多點溫度檢測顯示系統(tǒng)[J].自動化儀表,2008,29(8):58-61,64.
[2]紀友芳,李大海,林美娜.智能溫度控制儀的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機工程與設(shè)計,2007,28(17):4200-4202.
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