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三、教学建议
(一)教学策略
本节概念较多,学生学习有一定困难。可以在课前布置一些作业,让学生提前学习一些基本概念。有些概念如开环控制、闭环控制、控制框图等内容后面还会讲到,有些问题可以放到后面解决。
(二)教学过程
1.情景导入
声控灯演示。声控灯有一种有趣的现象,那就是光线充足时,任你发出多大的声音都不亮;但在黑夜,轻轻一声它就发出了亮光。这是为什么呢?原来声控灯中有光控电路,使其在光线足够的时候不工作,所以声控灯的控制盒实际上是声、光同时控制的,在光亮度能达到的情况下,灯不会亮(图4.11)。做一个小实验,用手遮挡声控开关的光敏传感器,然后再发出声音,灯就会亮了。
2.课堂试验
水箱注水演示试验
图4.12所示的是注水演示试验箱,可以演示手动控制注水、开环控制注水、闭环控制注水、干扰因素对水位控制精度的影响等。
红外传感器试验
图4.13所示的是红外移动传感器,这是可以探测人体信号的传感器。人体会发出红外线,当人移动时,红外移动传感器能够检测到人体发出的红外线发生的变化,判断是否有人过来了,从而触发相应的控制控制系统,如开门、开灯、报警等。自动门、感应灯、防盗报警器等,都采用了红外移动传感器。当发出红外线的物体静止不动时,红外移动传感器不会发出信号。这就避免了阳光、地面反射光等干扰因素导致的误动作。
图4.11 声控灯图 4.12 注水演示试验箱 图4.13 红外移动传感器
(三)课后作业
让学生到地铁站、宾馆饭店、超市等处看看那里的自动门是怎么工作的?看这些自动门都是采用什么传感器来探测人体的,想想看它们的控制装置、执行机构都是什么?观察一下家里的电饭锅、电冰箱、洗衣机的工作情况,有哪些自动控制功能?是如何工作的?
可以让学生到网上购买带传感器的各种控制装置,试着搭建各种控制系统,实现某种自动控制功能。需要提醒的是,要购买电池驱动的,或者使用低压(5V、12V)电源的控制装置,以免发生危险。
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