
简 介
本书以开发智能小车产品为导向,设计一个完整的项目贯穿全书,并拆分成直流稳压电源、车内空气监测报警器、智能循迹小车、车内双控灯、多路胎压监测系统、汽车尾灯控制电路、红外倒车雷达7个项目,主要包括二极管、三极管、集成运算放大器、逻辑门和逻辑函数、编码器和译码器、计数器、555定时器等内容。
本书以培养电子技术相关岗位需具备的职业能力为主线,不仅突出电子技术基础内容和知识体系,同时也侧重对学习者的电子技术基本技能的培养,将理论与实践、仿真与项目相结合,使学习者在做中学、学中做。
本书为双色印刷的新形态一体化教材,版面精美,结构清晰,核心知识点配有微课等数字化学习资源,可通过书中二维码访问。此外,本书提供PPT课件、习题答案等,授课教师可发送电子邮件至编辑邮箱gzdz@pub.hep.cn获取。
本书适用于高等职业教育电子信息大类、装备制造大类各专业课程的教学,也可作为电子类工程技术人员学习参考、岗位培训和自学用书。
前 言
你是否觉得电子技术晦涩难懂,人门缓慢?
你是否觉得明明掌握了电子器件的原理,但实践操作却无从下手?
你是否担心从书上学到的知识,和企业真实的应用存在脱节?
如果有以上的困惑,那么你可以选择这本书作为学习电子技术的起步教材。
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”
本书摈弃了传统电子技术教材枯燥地介绍知识结构、脱离实践的讲解方式,贯彻党的二十大报告中关于推进教育数字化的精神,紧跟数字化升级的产业前沿,遵循企业电子产品的开发流程,以培养电子技术相关岗位需具备的职业能力为主线,以产品级的智能小车为载体,以直流稳压电源、车内空气监测报警器、智能循迹小车、车内双控灯、多路胎压监测系统、汽车尾灯控制电路、红外倒车雷达等项目的实现为脉络,以项目相关原理的知识探究和设计制作为枝叶,将整个电子技术的知识和技能体系串联起来。
项目一完成直流稳压电源的设计与制作,包括认识半导体二极管、测试二极管的导电特性、变换交流电为直流电、认识几种特殊二极管等任务。
项目二完成车内空气监测报警器的设计与制作,包括认识三极管、掌握三极管的两大作用、掌握MOS场效应管等任务。
项目三完成智能循迹小车的设计与制作,包括集成运算放大器的线性应用、集成运算放大器的非线性应用等任务。
项目四完成车内双控灯的设计与制作,包括了解数制及其转换、认识逻辑门电路、掌握逻辑函数运算方法及其化简以及分析与设计组合逻辑电路等任务。
项目五完成多路胎压监测系统的设计与制作。包括了解编码、认识编码器、认识译码器等任务。
项目六完成汽车尾灯控制电路的设计与制作,包括认识计数器、制作一个计数显示电路、设计一个任意进制计数器等任务。
项目七完成红外倒车雷达的设计与制作,包括555定时器构成多谐振荡器、555定时器构成单稳态触发器、555定时器构成施密特触发器等任务。
本书由深圳职业技术学院电子技术教研室“电子技术”课程团队编写,编写教师全部具有副教授和高级技师的“双师型”职称,历经十余年的一线企业工作和教学经验积累。本书内容在教学中历练、在授课中探索、在实践中优化、在大赛中提炼。本书配套在线开放课程是国家职业教育专业教学资源库子项目,获得学校“一流课程”认定、学校重点教材立项、“金课”验收优秀。
本书的特色如下:
1. 凝练的教学模式融人编写过程,以场景化的典型项目作为牵引,结合课程知识图谱,遵循课前预学、课中讲练、课后巩固的电子技术基础应用核心能力主线,教学过程分为领任务、看预演、践流程、思反馈四个环节。
●领任务:项目场景式引入,明晰项目应用领域、功能特色、关键技术等。
●看预演:配套开发了交互式虚拟仿真系统,对系统流程进行虚拟仿真式预演。
●践流程:项目以功能模块拆分为子任务,子任务的实现是对项目的折分、设计、实现、组合过程。
●思反馈:以拓展实践项目单等形式对项目进行能力提升,选代中优化项目。
2.教材体例体现教学改革创新设计。按课前、课中、课后三阶段架构,教学过程从项目导人、仿真预演、知识探究、项目实现、创新拓展、思政融合6个层次构建课程的结构。
3.以产品载体为导向的企业级课程重构。强调对学习者的实践性、场景性等职业能力的培养,并以任务、项目、工艺、产品等作为教学的实现形式。
4.教材内容设计体现立德树人。注重价值观塑造、逻辑思维培养、专业素养形成,适配学习者未来多种身份的可持续发展。立德树人体现在下列方面。
●融入方式:内容案例、实践活动、线上资源。
●实施思路:价值塑造、知识传授、能力培养。
●核心要素:科学思维、工程创新、大国工匠。
●教学实践:入脑入心、同向同行、如盐入味。
5. 适应电子技术的数字化时代升级,配套建成融合大量AR、虚拟仿真的富媒体课程资源。同步教材7个项目29个任务,资源开放共享、持续更新,作为教材的配套资源,教师和学习者可进行自由组合,满足使用者的个性化需求。
本书配套在线开放课程中开放共享的资源类型主要如下。
●基本教学资源:以知识图谱为基础建设课程资源。包括课程标准、课件、教案、演示文稿、项目训练卡等。
●课程思政与职业素养:结合课程特色,围绕科学思维工程伦理、产品规范、大国工匠开发的资源,分布在各个项目中。
●原创富媒体资源:微课视频100多节、拓展视频 100多节,动画100多段、远程在线实验10多个、电路图100 多幅。
●虚拟仿真资源:包括VR、2D、3D、游戏交互式仿真Proteus 2D仿真、Proteus 3D仿真,共计100多个。
●试题与试卷库:题库2000多道题,试卷库100多套试卷。
本书由刘丽莎任主编,并进行总体策划及全书统稿。项目一和项目六由刘丽莎编写:项目二和项目五由王瑾编写:项目三由李益民编写;项目四由韩秀清和刘飞编写:项目七由陈海松编写。刘守义教授担任本书主审。深圳市流明电子有限公司的高级工程师高青为本书的实训项目制作和调试了配套的硬件电路。广州风标教育技术股份有限公司为本书的实训项目仿真提供了技术支持。本书的编写工作得到了有关领导的大力帮助,也得到陈瑛、董宁等老师多年来的帮助,在此致以衷心的感谢!感谢编写本书的这段时间里家人对我的理解和支持。
由于编者水平有限,对于书中不足之处,恳请广大读者能给予批评和指正。
目 录
前辅文
项目一 直流稳压电源
项目导入
项目场景
教学设计与实施过程图谱
仿真预演
· 环节01 查找元器件
· 环节02 赋值元件参数
· 环节03 观察仿真现象
· 环节04 总结仿真结果
任务实施
任务1.1 认识半导体二极管
· 实践环节 认识半导体二极管
· 知识探究 半导体二极管
任务1.2 测试二极管的导电特性
· 实践环节 测试二极管的导电特性
· 知识探究
任务1.3 变换交流电为直流电
· 实践环节 变换交流电为直流电
· 知识探究
任务1.4 认识几种特殊二极管
· 实践环节 点亮一盏灯
· 知识探究
任务1.5 设计+5V直流稳压电源
· 实践环节 设计+5V直流稳压电源
· 知识探究
项目实现
· 步骤01 电路原理图
· 步骤02 准备器件
· 步骤03 电路连接
· 步骤04 电路调试
创新拓展
思考练习
项目二 车内空气监测报警器
项目导入
项目场景
教学设计与实施过程图谱
仿真预演
· 环节01 查找元器件
· 环节02 赋值元件参数
· 环节03 观察仿真现象
· 环节04 总结仿真结果
任务实施
任务2.1 认识三极管
· 实践环节 认识三极管的外形、引脚、型号
· 知识探究
任务2.2 掌握三极管的两大作用
· 实践环节 常见的三极管应用电路
· 知识探究 三极管的放大作用与开关作用
任务2.3 认识MOS场效应管
· 实践环节 用MOS场效应管控制灯泡的电路
· 知识探究
任务2.4 设计车内空气监测报警器
· 实践环节 设计车内空气监测报警器
· 知识探究 烟雾浓度传感器
项目实现
· 步骤01 电路原理图
· 步骤02 准备器件
· 步骤03 电路连接
· 步骤04 电路调试
创新拓展
思考练习
项目三 智能循迹小车
项目导入
项目场景
教学设计与实施过程图谱
仿真预演
· 环节01 查找元器件
· 环节02 赋值元件参数
· 环节03 观察仿真现象
· 环节04 总结仿真结果
任务实施
任务3.1 集成运算放大器的线性应用
· 实践环节 反相比例运算电路的测试
· 知识探究
任务3.2 集成运算放大器的非线性应用
· 实践环节 观测方波发生器的波形
· 知识探究
任务3.3 设计智能循迹小车电路
· 实践环节 设计智能循迹小车电路
· 知识探究
项目实现
· 步骤01 电路原理图
· 步骤02 准备器件
· 步骤03 电路连接
· 步骤04 电路调试
创新拓展
思考练习
项目四 车内双控灯
项目导入
项目场景
教学设计与实施过程图谱
仿真预演
· 环节01 查找元器件
· 环节02 赋值元件参数
· 环节03 观察仿真现象
· 环节04 总结仿真结果
任务实施
任务4.1 了解数制及其转换
· 实践环节 了解数制及其转换
· 知识探究
任务4.2 认识逻辑门电路
· 实践环节 认识逻辑门电路
· 知识探究
任务4.3 掌握逻辑函数运算方法及其化简
· 实践环节 三人表决器
· 知识探究
任务4.4 分析与设计组合逻辑电路
· 实践环节 设计电子检票系统
· 知识探究
任务4.5 设计车内双控灯电路
· 实践环节 车内双控灯电路的设计
· 知识探究
项目实现
· 步骤01 电路原理图
· 步骤02 准备器件
· 步骤03 电路连接
· 步骤04 电路调试
创新拓展
思考练习
项目五 多路胎压监测系统
项目导入
项目场景
教学设计与实施过程图谱
仿真预演
· 环节01 查找元器件
· 环节02 赋值元件参数
· 环节03 观察仿真现象
· 环节04 总结仿真结果
任务实施
任务5.1 了解编码
· 实践环节 认识二进制编码
· 知识探究
任务5.2 认识编码器
· 实践环节 对四位选手编码
· 知识探究
任务5.3 认识译码器
· 实践环节 选择微机系统的存储器来读取其中的数据
· 知识探究
任务5.4 设计多路胎压监测系统
· 实践环节 设计多路胎压监测系统
· 知识探究
项目实现
· 步骤01 电路原理图
· 步骤02 准备器件
· 步骤03 电路连接
· 步骤04 电路调试
创新拓展
思考练习
项目六 汽车尾灯控制电路
项目导入
项目场景
教学设计与实施过程图谱
仿真预演
· 环节01 查找元器件
· 环节02 赋值元件参数
· 环节03 观察仿真现象
· 环节04 总结仿真结果
任务实施
任务6.1 认识计数器
· 实践环节 认识计数器
· 知识探究
任务6.2 制作一个计数显示电路
· 实践环节 制作一个计数显示电路
· 知识探究
任务6.3 设计一个任意进制计数器
· 实践环节 设计一个任意进制计数器
· 知识探究
任务6.4 设计汽车尾灯控制电路
· 实践环节 设计汽车尾灯控制电路
· 知识探究
项目实现
· 步骤01 电路原理图
· 步骤02 准备器件
· 步骤03 电路连接
· 步骤04 电路调试
创新拓展
思考练习
项目七 红外倒车雷达
项目导入
项目场景
教学设计与实施过程图谱
仿真预演
· 环节01 查找元器件
· 环节02 赋值元件参数
· 环节03 观察仿真现象
· 环节04 总结仿真结果
任务实施
任务7.1 555定时器构成多谐振荡器
· 实践环节 555定时器构成多谐振荡器
· 知识探究
任务7.2 555定时器构成单稳态触发器
· 实践环节 555定时器构成单稳态触发器
· 知识探究
任务7.3 555定时器构成施密特触发器
· 实践环节 555定时器构成施密特触发器
· 知识探究
任务7.4 设计红外倒车雷达电路
· 实践环节 红外倒车雷达电路的设计
· 知识探究
项目实现
· 步骤01 电路原理图
· 步骤02 准备器件
· 步骤03 电路连接
· 步骤04 电路调试
创新拓展
思考练习
附录
附录A 电子技术常用物理量
附录B 电阻器、电容器、电感器的识别与读数