内容简介
《职业技能培训教材:电子技术应用技能》是职业技能培训电子专业技能训练指导教材。本书分为6个课题,分别是:稳压、充电两用电源的制作技能、OTL功放电路的制作技能、数字电路水塔自动供水控制器的制作技能、单片机多功能控制器的制作技能、单片机水塔自动供水控制器的制作技能、单片机其他控制电路的制作技能。其中,前2个课题属于初级技能训练内容,后4个课题属于中级技能训练内容。
本书中每个课题以一个电子产品的形式出现,并将诸多电子技术应用的技能训练内容融于产品化的教学课题之中,从而丰富了教学内容,增强了技能训练,贴近了课堂教学与企业生产之间的联系,提高了学生的学习兴趣和学习积极性,并对教学与生产的结合进行了探索实践。本书突出了单片机技术内容的教学,将单片机技术及应用技术贯穿在大部分课题之中,使本书更具有现实指导意义。
本书突出应用性和实用性,将技能训练与专业知识相结合,训练方法贴近实际,技能要求规范标准,教学的可操作性强,技能素质的养成与企业需求结合较好。
本书可作为职业技能培训电子专业的实训教材使用,还可作为职业技术学校、大中专院校电子专业技能训练教材。
本书由黄培鑫、陈歆、黄志峰编写,黄培鑫主编,顾力平审稿。
内页插图
目录
课题1?稳压、充电两用电源的制作技能
1.1?两用电源的性能特点和技术指标
1.2?两用电源的工作原理
1.3?两用电源的安装技能
1.4?模拟企业流水线生产的装配技能
1.5?两用电源的总装技能
1.6?两用电源的调试技能
1.7?两用电源的检修技能
1.8?两用电源的使用技能
练习题
课题2?OTL功放电路的制作技能
2.1?OTL功放电路的特点和技术指标
2.2?单级放大电路的工作原理及面包板的安装、调测与检修技能
2.3?多级放大电路工作原理及面包板安装、调测与检修技能
2.4?OTL功放电路的工作原理、安装、调测与检修技能
练习题
课题3?数字电路水塔自动供水控制器的制作技能
3.1?数字电路水塔自动供水控制器的性能特点
3.2?数字电路水塔自动供水控制器的工作原理
3.3?数字电路水塔自动供水控制器的控制原理
3.4?数字电路水塔自动供水控制器的安装技能
3.5?模拟企业流水线生产的装配技能
3.6?数字电路水塔自动供水控制器的调试及测量检修技能
3.7?数字电路水塔自动供水控制器的总装技能
练习题
课题4?单片机多功能控制器的制作技能
4.1?电气控制方式与单片机控制方式的分析
4.2?AT89单片机介绍
4.3?89系列单片机的编程技能与应用技能
4.4?单片机多功能控制器的制作技能
4.5?单片机多功能控制器的安装技能
4.6?模拟企业流水线生产的装配技能
4.7?单片机多功能控制器(控制电路1)的调试技能
4.8?单片机多功能控制器的检修技能
4.9?单片机多功能控制器的总装技能
练习题
课题5?单片机水塔自动供水控制器的制作技能
5.1?单片机水塔自动供水控制器的性能特点
5.2?单片机水塔自动供水控制器方框图分析
5.3?单片机水塔自动供水控制器的控制原理
5.4?编写单片机水塔自动供水控制器的运行程序
5.5?单片机水塔自动供水控制器的安装技能
5.6?模拟企业流水线生产的装配技能
5.7?单片机水塔自动供水控制器电路板的调试技能
5.8?单片机水塔自动供水控制器的检修技能
5.9?单片机水塔自动供水控制器的总装技能
练习题
课题6?单片机其他控制电路的制作技能
6.1?单片机计数器的制作技能
6.2?单片机秒计时器制作技能
6.3?单片机秒倒计时器制作技能
练习题
主要参考文献
精彩书摘
3.2数字电路水塔自动供水控制器的工作原理
数字电路水塔自动供水控制器工作原理方框图如图3—1所示。
从图31中可以看出,该控制器的整个控制系统主要采用了四块数字集成电路,IC1、IC2、1C3和ICA。
IC1是一块四二输入与非门集成电路,在该控制系统中使用了其中的两个与非门电路,组成一个音频信号发生器电路,用以产生500Hz或1kHz的音频信号,并通过VT5推动蜂鸣器HA1发出音频提示音。
音频信号发生器的工作状态主要受IC3以及传感器1的控制。当水塔中无水时,传感器输出控制信号。此时,音频信号发生器同时受传感器1和IC3的控制:IC3的控制作用是使音频信号发生器开始工作;传感器1的控制作用是使音频信号发生器产生1kHz或是500Hz的音频信号。
IC2是一块六与非门集成电路,在该控制系统中作A/D转换之用。由于传感器1和传感器2均安装在水塔中,与控制电路相隔甚远,很容易造成传感器输出信号的波动,控制系统得到的也只能是一个变化的信号。而产生波动的传感器输出信号,会对系统的控制带来干扰和不稳定因素。为了提高控制系统的可靠性,在传感器的输人信号送到控制系统之前,首先对传感器信号进行处理,将传感器输出的变化信号进行A/D转换,获得一个稳定的数字信号,送到控制系统中。传感器信号的A/D转换过程,就是一次信号的整形过程。
IC2除了作A/D转换之外,同时还对传感器状态(水塔水位状态)进行状态显示。水塔中安装有两只传感器,传感器1安装在水塔的中下部,传感器2安装在水塔的最上部(见图3—2)。
……
前言/序言
《中华人民共和国劳动法》规定:“从事技术工种的劳动者,上岗前必须经过培训。”国家对相应的职业制定《国家职业标准》,实行职业技能培训。
职业技能培训是提高劳动者知识与技能水平、增强劳动者就业能力的有效措施。社会主义市场经济条件下,劳动者竞争上岗、以贡献定报酬,这种新型的劳动、分配制度,正成为千千万万劳动者努力提高职业技能的动力。
实施职业技能培训,教材建设是重要的一环。为适应职业技能培训的迫切需要,推动职业培训教学改革,提高培训质量,我们同劳动和社会保障部有关司局,组织有关专家、技术人员和职业培训教学人员编写了职业技能培训系列教材。
职业技能培训教材贯彻“求知重能”的原则,在保证知识连贯性的基础上,着眼于技能操作,力求内容浓缩、精练,突出教材的针对性、典型性、实用性。
职业技能培训教材供各级培训机构的学员参加培训、考核使用,亦可作为就业培训、再就业培训、企业培训、劳动预备制培训用书,对于各类职业技术学校师生、相关行业技术人员也有较高的参考价值。
职业技能培训教材:电子技术应用技能——内容概述 本书旨在为致力于掌握电子技术核心应用技能的学员提供一套系统、深入的学习资源。我们聚焦于电子技术在现代工业、科技研发及日常应用中的实际操作层面,通过理论与实践相结合的方式,帮助读者夯实基础,提升解决实际问题的能力。本书内容覆盖了电子技术领域的一系列关键技术和应用场景,力求让学习者在完成课程后,能够自信地投入到相关的职业岗位中。 第一篇:电子技术基础概念与原理 本篇将从最根本的电子技术基础概念入手,为读者建立坚实的理论基石。 第一章:电路基本理论 电荷、电流、电压与电阻: 详细阐述这些基本物理量的定义、单位及其相互关系。我们将通过生动的比喻和实例,帮助读者理解电流在电路中的流动,电压作为驱动力,电阻作为阻碍作用。 欧姆定律: 深入讲解欧姆定律,包括其公式、适用条件以及在电路分析中的应用。我们将展示如何利用欧姆定律计算电路中的电流、电压和电阻,并提供丰富的练习题,巩固学习效果。 基尔霍夫定律: 介绍基尔霍夫电流定律和电压定律,这是分析复杂电路不可或缺的工具。我们将通过图解和实例,清晰地展示如何应用这两个定律来求解多节点、多回路电路的电流和电压。 串联与并联电路: 详细分析串联电路和并联电路的特性,包括总电阻、电流分配、电压降等。我们将通过实际的电路连接图,演示如何判断电路的连接方式,以及不同连接方式对电路性能的影响。 电路的功率与能量: 讲解电功率和电能的概念、计算公式以及它们在电路中的意义。我们将探讨不同电路元件的功率损耗,以及如何估算电路的能量消耗。 第二章:常用电子元器件 电阻器: 详细介绍电阻器的种类(固定电阻、可变电阻、敏感电阻等)、识别方法(色环、阻值标记)、参数(阻值、功率、精度)及其在电路中的作用(限流、分压、滤波等)。我们将讲解不同材料电阻的特性,以及在实际应用中如何选择合适的电阻器。 电容器: 讲解电容器的结构、原理、分类(电解电容、陶瓷电容、薄膜电容等)、参数(电容量、耐压、损耗角)以及在电路中的作用(滤波、耦合、储能、移相)。我们将重点介绍不同类型电容器的特性差异及其适用场景。 电感器: 介绍电感器的基本原理、结构、分类(空心电感、铁芯电感)以及参数(电感量、品质因数)和在电路中的作用(滤波、储能、耦合、振荡)。我们将对比不同电感器的特性,并说明其在电源和通信电路中的应用。 二极管: 深入讲解二极管的基本原理(PN结)、特性曲线、分类(整流二极管、稳压二极管、发光二极管、肖特基二极管)以及在电路中的基本应用(整流、限幅、稳压、信号指示)。我们将详细分析不同二极管的工作特性及其在实际电路中的应用实例。 三极管(BJT): 详述三极管(双极结型晶体管)的结构、工作原理(放大、开关)、三种工作状态(截止、放大、饱和)、基本放大电路(共射、共集、共基)以及其作为放大器和开关在电路中的应用。我们将通过图示清晰地展现三极管的电流和电压控制关系。 场效应管(FET): 介绍场效应管(场效应晶体管)的类型(JFET、MOSFET)、结构、工作原理、特性曲线及其在电路中的应用,重点阐述其在高频、大功率和低功耗电路中的优势。我们将对比BJT和FET的特性,帮助读者理解它们各自的适用领域。 集成电路(IC)入门: 简要介绍集成电路的基本概念、分类(模拟IC、数字IC)以及其在现代电子设备中的重要性。我们将通过一些常见的模拟和数字集成电路(如运放、逻辑门)的简单介绍,为后续深入学习打下基础。 第三章:基本信号与波形 直流与交流信号: 区分直流(DC)和交流(AC)信号的特点,包括其方向性、频率、周期、幅值等。我们将演示如何使用示波器观察和测量直流和交流信号。 正弦波、方波、三角波等: 详细介绍常见的信号波形,包括它们的数学表达式、波形特征以及在电子电路中的生成和应用。我们将通过波形图,直观地展示不同信号的形态。 信号的频率、周期与幅值: 深入理解这些基本参数的含义及其测量方法。我们将探讨频率对电路性能的影响,以及如何根据应用需求选择合适的信号频率。 信号的相位与失真: 讲解信号的相位概念以及在电路中可能出现的信号失真现象(如幅度失真、频率失真、相位失真)。我们将分析失真的原因,并介绍一些减小失真的方法。 第二篇:模拟电子技术应用 本篇将侧重于模拟电子电路的设计、分析与应用,这是许多基础电子系统的重要组成部分。 第四章:放大电路 放大器基本概念: 讲解放大器增益(电压增益、电流增益)、频率响应、输入电阻、输出电阻等关键参数。 单级放大电路: 详细分析共射、共集、共基放大电路的结构、工作原理、性能特点和适用范围。我们将通过实际电路图,讲解如何设计和调试一个基本的放大电路。 多级放大电路: 介绍直接耦合、阻容耦合、变压器耦合等放大电路的耦合方式,以及它们的优缺点。我们将讲解如何通过多级放大提高电路的整体增益和稳定性。 差分放大电路: 阐述差分放大电路的结构、工作原理以及其在高精度测量和抑制共模干扰方面的作用。 运算放大器(Op-Amp)基础: 详细介绍运算放大器的基本结构、工作原理、主要参数(开环增益、输入失调电压、偏置电流等)以及其理想模型。 第五章:信号发生与处理电路 振荡电路: 介绍不同类型的振荡电路(RC振荡、LC振荡、石英晶体振荡)的工作原理,包括正反馈、起振条件等。我们将讲解如何设计和调整振荡电路以获得特定频率的信号。 滤波器电路: 详细讲解低通、高通、带通、带阻滤波器的原理、结构和设计方法。我们将分析不同滤波器的幅频特性和相频特性,并介绍其在信号去噪和频率选择中的应用。 调制与解调电路: 介绍幅度调制(AM)、频率调制(FM)等基本调制原理,以及相应的解调方法。我们将通过实例,展示这些电路在通信系统中的应用。 波形整形电路: 讲解如何利用二极管、三极管等元件构建波形整形电路,如限幅器、比较器、斜坡发生器等,以实现特定波形的功能。 第六章:电源电路 整流电路: 介绍半波整流、全波整流(中心抽头、桥式)电路的原理、组成和输出特性。我们将分析整流电路的纹波系数,并介绍滤波的作用。 滤波电路: 讲解电感滤波、电容滤波、LC滤波等常用滤波技术,以减小整流输出电压的纹波。 稳压电路: 介绍简单的串联型稳压电路(如使用稳压管)和集成稳压器(如78xx系列、LM317)的工作原理和应用。我们将探讨不同稳压方式的优缺点,以及如何实现稳定的直流输出。 开关电源(SMPS)入门: 简要介绍开关电源的基本原理、优势(高效率、体积小)以及其在现代电子设备中的广泛应用。 第三篇:数字电子技术应用 本篇将聚焦于数字电子电路的设计、分析与应用,这是现代计算和控制系统的核心。 第七章:数字逻辑基础 数制与编码: 详细介绍二进制、十进制、十六进制等数制,以及BCD码、ASCII码等常用编码方式。我们将讲解数制之间的转换方法。 逻辑门电路: 深入讲解与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、与非门(NAND)、或非门(NOR)、异或门(XOR)、同或门(XNOR)的基本逻辑功能、符号、真值表和实现电路。 布尔代数与逻辑化简: 介绍布尔代数的公理、定理,并讲解卡诺图、奎因-麦克拉斯基方法等逻辑化简技术,以简化复杂的逻辑表达式。 组合逻辑电路: 讲解编码器、译码器、数据选择器、加法器、减法器等组合逻辑电路的工作原理和设计方法。 第八章:时序逻辑电路 触发器: 详细介绍SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发器的结构、工作原理、状态转移图和时序图。我们将重点讲解触发器在存储和状态转换中的作用。 寄存器: 介绍移位寄存器(串入串出、串入并出、并入串出、并入并出)和并行寄存器的组成、工作原理及其在数据传输和存储中的应用。 计数器: 讲解异步计数器、同步计数器、移位寄存器式计数器等不同类型的计数器,包括它们的结构、工作原理和应用。我们将分析计数器的模数和进制。 状态机: 介绍有限状态机(FSM)的概念,包括摩尔型和米利型状态机,以及如何设计和分析状态机。 第九章:微处理器与微控制器基础 微处理器(MPU)与微控制器(MCU)结构: 介绍CPU、存储器、I/O接口等基本组成部分,以及它们之间的工作流程。 指令集与汇编语言: 简要介绍微处理器的指令集概念,以及汇编语言在底层编程中的作用。 总线与接口技术: 讲解数据总线、地址总线、控制总线的功能,以及常用的串行和并行接口技术。 嵌入式系统入门: 简要介绍嵌入式系统的概念,以及微控制器在各种嵌入式设备中的应用。 第四篇:电子测量与实际应用 本篇将引导读者掌握实际操作技能,并了解电子技术在不同领域的实际应用。 第十章:电子测量仪器使用 万用表: 详细讲解数字万用表和模拟万用表的使用方法,包括测量直流/交流电压、电流、电阻、二极管导通性等。我们将强调安全操作规程。 示波器: 介绍示波器的基本原理、操作面板、常用功能(如时基、垂直灵敏度、触发),以及如何观察和测量各种信号波形。 信号发生器: 讲解信号发生器的功能,如何设置输出信号的类型、频率、幅值等参数,以及其在电路测试中的应用。 电源: 介绍可调直流稳压电源的使用方法,包括设置输出电压、电流限制等,以及其在电路供电和调试中的作用。 第十一章:电子电路焊接与调试 焊接基础: 详细讲解烙铁的使用、焊锡的选择、焊接技术(如直插元件焊接、贴片元件焊接),以及如何进行焊点检查。 电路板制作与维修: 介绍PCB(印刷电路板)的基本知识,以及常见的电路板故障判断与维修方法。 电路调试技巧: 传授系统性的电路调试流程,包括信号跟踪、参数测量、故障定位等,帮助读者快速找出并解决电路问题。 第十二章:电子技术典型应用实例 家用电器中的电子技术: 以电视机、洗衣机、空调等为例,介绍其中涉及的电子电路功能(如电源管理、控制逻辑、信号处理)。 通信设备中的电子技术: 介绍手机、无线路由器等通信设备的基本通信原理和关键电子模块。 工业自动化中的电子技术: 简要介绍传感器、执行器、PLC(可编程逻辑控制器)在工业生产中的应用。 汽车电子中的电子技术: 介绍汽车发动机控制、车载娱乐、安全系统等涉及的电子技术。 新兴电子技术趋势: 简要展望物联网(IoT)、人工智能(AI)等领域与电子技术的结合。 本书在内容编排上力求循序渐进,从基础理论到实际应用,每个章节都配有丰富的插图、实例分析和练习题,以帮助读者更好地理解和掌握知识。我们鼓励读者在学习过程中积极动手实践,通过实际操作来加深对电子技术应用的理解。