內容簡介
《職業技能培訓教材:電子技術應用技能》是職業技能培訓電子專業技能訓練指導教材。本書分為6個課題,分彆是:穩壓、充電兩用電源的製作技能、OTL功放電路的製作技能、數字電路水塔自動供水控製器的製作技能、單片機多功能控製器的製作技能、單片機水塔自動供水控製器的製作技能、單片機其他控製電路的製作技能。其中,前2個課題屬於初級技能訓練內容,後4個課題屬於中級技能訓練內容。
本書中每個課題以一個電子産品的形式齣現,並將諸多電子技術應用的技能訓練內容融於産品化的教學課題之中,從而豐富瞭教學內容,增強瞭技能訓練,貼近瞭課堂教學與企業生産之間的聯係,提高瞭學生的學習興趣和學習積極性,並對教學與生産的結閤進行瞭探索實踐。本書突齣瞭單片機技術內容的教學,將單片機技術及應用技術貫穿在大部分課題之中,使本書更具有現實指導意義。
本書突齣應用性和實用性,將技能訓練與專業知識相結閤,訓練方法貼近實際,技能要求規範標準,教學的可操作性強,技能素質的養成與企業需求結閤較好。
本書可作為職業技能培訓電子專業的實訓教材使用,還可作為職業技術學校、大中專院校電子專業技能訓練教材。
本書由黃培鑫、陳歆、黃誌峰編寫,黃培鑫主編,顧力平審稿。
內頁插圖
目錄
課題1?穩壓、充電兩用電源的製作技能
1.1?兩用電源的性能特點和技術指標
1.2?兩用電源的工作原理
1.3?兩用電源的安裝技能
1.4?模擬企業流水綫生産的裝配技能
1.5?兩用電源的總裝技能
1.6?兩用電源的調試技能
1.7?兩用電源的檢修技能
1.8?兩用電源的使用技能
練習題
課題2?OTL功放電路的製作技能
2.1?OTL功放電路的特點和技術指標
2.2?單級放大電路的工作原理及麵包闆的安裝、調測與檢修技能
2.3?多級放大電路工作原理及麵包闆安裝、調測與檢修技能
2.4?OTL功放電路的工作原理、安裝、調測與檢修技能
練習題
課題3?數字電路水塔自動供水控製器的製作技能
3.1?數字電路水塔自動供水控製器的性能特點
3.2?數字電路水塔自動供水控製器的工作原理
3.3?數字電路水塔自動供水控製器的控製原理
3.4?數字電路水塔自動供水控製器的安裝技能
3.5?模擬企業流水綫生産的裝配技能
3.6?數字電路水塔自動供水控製器的調試及測量檢修技能
3.7?數字電路水塔自動供水控製器的總裝技能
練習題
課題4?單片機多功能控製器的製作技能
4.1?電氣控製方式與單片機控製方式的分析
4.2?AT89單片機介紹
4.3?89係列單片機的編程技能與應用技能
4.4?單片機多功能控製器的製作技能
4.5?單片機多功能控製器的安裝技能
4.6?模擬企業流水綫生産的裝配技能
4.7?單片機多功能控製器(控製電路1)的調試技能
4.8?單片機多功能控製器的檢修技能
4.9?單片機多功能控製器的總裝技能
練習題
課題5?單片機水塔自動供水控製器的製作技能
5.1?單片機水塔自動供水控製器的性能特點
5.2?單片機水塔自動供水控製器方框圖分析
5.3?單片機水塔自動供水控製器的控製原理
5.4?編寫單片機水塔自動供水控製器的運行程序
5.5?單片機水塔自動供水控製器的安裝技能
5.6?模擬企業流水綫生産的裝配技能
5.7?單片機水塔自動供水控製器電路闆的調試技能
5.8?單片機水塔自動供水控製器的檢修技能
5.9?單片機水塔自動供水控製器的總裝技能
練習題
課題6?單片機其他控製電路的製作技能
6.1?單片機計數器的製作技能
6.2?單片機秒計時器製作技能
6.3?單片機秒倒計時器製作技能
練習題
主要參考文獻
精彩書摘
3.2數字電路水塔自動供水控製器的工作原理
數字電路水塔自動供水控製器工作原理方框圖如圖3—1所示。
從圖31中可以看齣,該控製器的整個控製係統主要采用瞭四塊數字集成電路,IC1、IC2、1C3和ICA。
IC1是一塊四二輸入與非門集成電路,在該控製係統中使用瞭其中的兩個與非門電路,組成一個音頻信號發生器電路,用以産生500Hz或1kHz的音頻信號,並通過VT5推動蜂鳴器HA1發齣音頻提示音。
音頻信號發生器的工作狀態主要受IC3以及傳感器1的控製。當水塔中無水時,傳感器輸齣控製信號。此時,音頻信號發生器同時受傳感器1和IC3的控製:IC3的控製作用是使音頻信號發生器開始工作;傳感器1的控製作用是使音頻信號發生器産生1kHz或是500Hz的音頻信號。
IC2是一塊六與非門集成電路,在該控製係統中作A/D轉換之用。由於傳感器1和傳感器2均安裝在水塔中,與控製電路相隔甚遠,很容易造成傳感器輸齣信號的波動,控製係統得到的也隻能是一個變化的信號。而産生波動的傳感器輸齣信號,會對係統的控製帶來乾擾和不穩定因素。為瞭提高控製係統的可靠性,在傳感器的輸人信號送到控製係統之前,首先對傳感器信號進行處理,將傳感器輸齣的變化信號進行A/D轉換,獲得一個穩定的數字信號,送到控製係統中。傳感器信號的A/D轉換過程,就是一次信號的整形過程。
IC2除瞭作A/D轉換之外,同時還對傳感器狀態(水塔水位狀態)進行狀態顯示。水塔中安裝有兩隻傳感器,傳感器1安裝在水塔的中下部,傳感器2安裝在水塔的最上部(見圖3—2)。
……
前言/序言
《中華人民共和國勞動法》規定:“從事技術工種的勞動者,上崗前必須經過培訓。”國傢對相應的職業製定《國傢職業標準》,實行職業技能培訓。
職業技能培訓是提高勞動者知識與技能水平、增強勞動者就業能力的有效措施。社會主義市場經濟條件下,勞動者競爭上崗、以貢獻定報酬,這種新型的勞動、分配製度,正成為韆韆萬萬勞動者努力提高職業技能的動力。
實施職業技能培訓,教材建設是重要的一環。為適應職業技能培訓的迫切需要,推動職業培訓教學改革,提高培訓質量,我們同勞動和社會保障部有關司局,組織有關專傢、技術人員和職業培訓教學人員編寫瞭職業技能培訓係列教材。
職業技能培訓教材貫徹“求知重能”的原則,在保證知識連貫性的基礎上,著眼於技能操作,力求內容濃縮、精練,突齣教材的針對性、典型性、實用性。
職業技能培訓教材供各級培訓機構的學員參加培訓、考核使用,亦可作為就業培訓、再就業培訓、企業培訓、勞動預備製培訓用書,對於各類職業技術學校師生、相關行業技術人員也有較高的參考價值。
職業技能培訓教材:電子技術應用技能——內容概述 本書旨在為緻力於掌握電子技術核心應用技能的學員提供一套係統、深入的學習資源。我們聚焦於電子技術在現代工業、科技研發及日常應用中的實際操作層麵,通過理論與實踐相結閤的方式,幫助讀者夯實基礎,提升解決實際問題的能力。本書內容覆蓋瞭電子技術領域的一係列關鍵技術和應用場景,力求讓學習者在完成課程後,能夠自信地投入到相關的職業崗位中。 第一篇:電子技術基礎概念與原理 本篇將從最根本的電子技術基礎概念入手,為讀者建立堅實的理論基石。 第一章:電路基本理論 電荷、電流、電壓與電阻: 詳細闡述這些基本物理量的定義、單位及其相互關係。我們將通過生動的比喻和實例,幫助讀者理解電流在電路中的流動,電壓作為驅動力,電阻作為阻礙作用。 歐姆定律: 深入講解歐姆定律,包括其公式、適用條件以及在電路分析中的應用。我們將展示如何利用歐姆定律計算電路中的電流、電壓和電阻,並提供豐富的練習題,鞏固學習效果。 基爾霍夫定律: 介紹基爾霍夫電流定律和電壓定律,這是分析復雜電路不可或缺的工具。我們將通過圖解和實例,清晰地展示如何應用這兩個定律來求解多節點、多迴路電路的電流和電壓。 串聯與並聯電路: 詳細分析串聯電路和並聯電路的特性,包括總電阻、電流分配、電壓降等。我們將通過實際的電路連接圖,演示如何判斷電路的連接方式,以及不同連接方式對電路性能的影響。 電路的功率與能量: 講解電功率和電能的概念、計算公式以及它們在電路中的意義。我們將探討不同電路元件的功率損耗,以及如何估算電路的能量消耗。 第二章:常用電子元器件 電阻器: 詳細介紹電阻器的種類(固定電阻、可變電阻、敏感電阻等)、識彆方法(色環、阻值標記)、參數(阻值、功率、精度)及其在電路中的作用(限流、分壓、濾波等)。我們將講解不同材料電阻的特性,以及在實際應用中如何選擇閤適的電阻器。 電容器: 講解電容器的結構、原理、分類(電解電容、陶瓷電容、薄膜電容等)、參數(電容量、耐壓、損耗角)以及在電路中的作用(濾波、耦閤、儲能、移相)。我們將重點介紹不同類型電容器的特性差異及其適用場景。 電感器: 介紹電感器的基本原理、結構、分類(空心電感、鐵芯電感)以及參數(電感量、品質因數)和在電路中的作用(濾波、儲能、耦閤、振蕩)。我們將對比不同電感器的特性,並說明其在電源和通信電路中的應用。 二極管: 深入講解二極管的基本原理(PN結)、特性麯綫、分類(整流二極管、穩壓二極管、發光二極管、肖特基二極管)以及在電路中的基本應用(整流、限幅、穩壓、信號指示)。我們將詳細分析不同二極管的工作特性及其在實際電路中的應用實例。 三極管(BJT): 詳述三極管(雙極結型晶體管)的結構、工作原理(放大、開關)、三種工作狀態(截止、放大、飽和)、基本放大電路(共射、共集、共基)以及其作為放大器和開關在電路中的應用。我們將通過圖示清晰地展現三極管的電流和電壓控製關係。 場效應管(FET): 介紹場效應管(場效應晶體管)的類型(JFET、MOSFET)、結構、工作原理、特性麯綫及其在電路中的應用,重點闡述其在高頻、大功率和低功耗電路中的優勢。我們將對比BJT和FET的特性,幫助讀者理解它們各自的適用領域。 集成電路(IC)入門: 簡要介紹集成電路的基本概念、分類(模擬IC、數字IC)以及其在現代電子設備中的重要性。我們將通過一些常見的模擬和數字集成電路(如運放、邏輯門)的簡單介紹,為後續深入學習打下基礎。 第三章:基本信號與波形 直流與交流信號: 區分直流(DC)和交流(AC)信號的特點,包括其方嚮性、頻率、周期、幅值等。我們將演示如何使用示波器觀察和測量直流和交流信號。 正弦波、方波、三角波等: 詳細介紹常見的信號波形,包括它們的數學錶達式、波形特徵以及在電子電路中的生成和應用。我們將通過波形圖,直觀地展示不同信號的形態。 信號的頻率、周期與幅值: 深入理解這些基本參數的含義及其測量方法。我們將探討頻率對電路性能的影響,以及如何根據應用需求選擇閤適的信號頻率。 信號的相位與失真: 講解信號的相位概念以及在電路中可能齣現的信號失真現象(如幅度失真、頻率失真、相位失真)。我們將分析失真的原因,並介紹一些減小失真的方法。 第二篇:模擬電子技術應用 本篇將側重於模擬電子電路的設計、分析與應用,這是許多基礎電子係統的重要組成部分。 第四章:放大電路 放大器基本概念: 講解放大器增益(電壓增益、電流增益)、頻率響應、輸入電阻、輸齣電阻等關鍵參數。 單級放大電路: 詳細分析共射、共集、共基放大電路的結構、工作原理、性能特點和適用範圍。我們將通過實際電路圖,講解如何設計和調試一個基本的放大電路。 多級放大電路: 介紹直接耦閤、阻容耦閤、變壓器耦閤等放大電路的耦閤方式,以及它們的優缺點。我們將講解如何通過多級放大提高電路的整體增益和穩定性。 差分放大電路: 闡述差分放大電路的結構、工作原理以及其在高精度測量和抑製共模乾擾方麵的作用。 運算放大器(Op-Amp)基礎: 詳細介紹運算放大器的基本結構、工作原理、主要參數(開環增益、輸入失調電壓、偏置電流等)以及其理想模型。 第五章:信號發生與處理電路 振蕩電路: 介紹不同類型的振蕩電路(RC振蕩、LC振蕩、石英晶體振蕩)的工作原理,包括正反饋、起振條件等。我們將講解如何設計和調整振蕩電路以獲得特定頻率的信號。 濾波器電路: 詳細講解低通、高通、帶通、帶阻濾波器的原理、結構和設計方法。我們將分析不同濾波器的幅頻特性和相頻特性,並介紹其在信號去噪和頻率選擇中的應用。 調製與解調電路: 介紹幅度調製(AM)、頻率調製(FM)等基本調製原理,以及相應的解調方法。我們將通過實例,展示這些電路在通信係統中的應用。 波形整形電路: 講解如何利用二極管、三極管等元件構建波形整形電路,如限幅器、比較器、斜坡發生器等,以實現特定波形的功能。 第六章:電源電路 整流電路: 介紹半波整流、全波整流(中心抽頭、橋式)電路的原理、組成和輸齣特性。我們將分析整流電路的紋波係數,並介紹濾波的作用。 濾波電路: 講解電感濾波、電容濾波、LC濾波等常用濾波技術,以減小整流輸齣電壓的紋波。 穩壓電路: 介紹簡單的串聯型穩壓電路(如使用穩壓管)和集成穩壓器(如78xx係列、LM317)的工作原理和應用。我們將探討不同穩壓方式的優缺點,以及如何實現穩定的直流輸齣。 開關電源(SMPS)入門: 簡要介紹開關電源的基本原理、優勢(高效率、體積小)以及其在現代電子設備中的廣泛應用。 第三篇:數字電子技術應用 本篇將聚焦於數字電子電路的設計、分析與應用,這是現代計算和控製係統的核心。 第七章:數字邏輯基礎 數製與編碼: 詳細介紹二進製、十進製、十六進製等數製,以及BCD碼、ASCII碼等常用編碼方式。我們將講解數製之間的轉換方法。 邏輯門電路: 深入講解與門(AND)、或門(OR)、非門(NOT)、與非門(NAND)、或非門(NOR)、異或門(XOR)、同或門(XNOR)的基本邏輯功能、符號、真值錶和實現電路。 布爾代數與邏輯化簡: 介紹布爾代數的公理、定理,並講解卡諾圖、奎因-麥剋拉斯基方法等邏輯化簡技術,以簡化復雜的邏輯錶達式。 組閤邏輯電路: 講解編碼器、譯碼器、數據選擇器、加法器、減法器等組閤邏輯電路的工作原理和設計方法。 第八章:時序邏輯電路 觸發器: 詳細介紹SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器等基本觸發器的結構、工作原理、狀態轉移圖和時序圖。我們將重點講解觸發器在存儲和狀態轉換中的作用。 寄存器: 介紹移位寄存器(串入串齣、串入並齣、並入串齣、並入並齣)和並行寄存器的組成、工作原理及其在數據傳輸和存儲中的應用。 計數器: 講解異步計數器、同步計數器、移位寄存器式計數器等不同類型的計數器,包括它們的結構、工作原理和應用。我們將分析計數器的模數和進製。 狀態機: 介紹有限狀態機(FSM)的概念,包括摩爾型和米利型狀態機,以及如何設計和分析狀態機。 第九章:微處理器與微控製器基礎 微處理器(MPU)與微控製器(MCU)結構: 介紹CPU、存儲器、I/O接口等基本組成部分,以及它們之間的工作流程。 指令集與匯編語言: 簡要介紹微處理器的指令集概念,以及匯編語言在底層編程中的作用。 總綫與接口技術: 講解數據總綫、地址總綫、控製總綫的功能,以及常用的串行和並行接口技術。 嵌入式係統入門: 簡要介紹嵌入式係統的概念,以及微控製器在各種嵌入式設備中的應用。 第四篇:電子測量與實際應用 本篇將引導讀者掌握實際操作技能,並瞭解電子技術在不同領域的實際應用。 第十章:電子測量儀器使用 萬用錶: 詳細講解數字萬用錶和模擬萬用錶的使用方法,包括測量直流/交流電壓、電流、電阻、二極管導通性等。我們將強調安全操作規程。 示波器: 介紹示波器的基本原理、操作麵闆、常用功能(如時基、垂直靈敏度、觸發),以及如何觀察和測量各種信號波形。 信號發生器: 講解信號發生器的功能,如何設置輸齣信號的類型、頻率、幅值等參數,以及其在電路測試中的應用。 電源: 介紹可調直流穩壓電源的使用方法,包括設置輸齣電壓、電流限製等,以及其在電路供電和調試中的作用。 第十一章:電子電路焊接與調試 焊接基礎: 詳細講解烙鐵的使用、焊锡的選擇、焊接技術(如直插元件焊接、貼片元件焊接),以及如何進行焊點檢查。 電路闆製作與維修: 介紹PCB(印刷電路闆)的基本知識,以及常見的電路闆故障判斷與維修方法。 電路調試技巧: 傳授係統性的電路調試流程,包括信號跟蹤、參數測量、故障定位等,幫助讀者快速找齣並解決電路問題。 第十二章:電子技術典型應用實例 傢用電器中的電子技術: 以電視機、洗衣機、空調等為例,介紹其中涉及的電子電路功能(如電源管理、控製邏輯、信號處理)。 通信設備中的電子技術: 介紹手機、無綫路由器等通信設備的基本通信原理和關鍵電子模塊。 工業自動化中的電子技術: 簡要介紹傳感器、執行器、PLC(可編程邏輯控製器)在工業生産中的應用。 汽車電子中的電子技術: 介紹汽車發動機控製、車載娛樂、安全係統等涉及的電子技術。 新興電子技術趨勢: 簡要展望物聯網(IoT)、人工智能(AI)等領域與電子技術的結閤。 本書在內容編排上力求循序漸進,從基礎理論到實際應用,每個章節都配有豐富的插圖、實例分析和練習題,以幫助讀者更好地理解和掌握知識。我們鼓勵讀者在學習過程中積極動手實踐,通過實際操作來加深對電子技術應用的理解。