实验：传感器的应用 课程目标引航 内容 要求 光控开关 了解光控开关电路及工作原理，会组装光控开关 温度报警器 了解温度报警器的工作原理，会组装温度报警器 情景思考导入 人的指纹各不相同且终生基本不变，由于指纹具有的唯一性和稳定性，使其成为识别身份的一种有效手段，目前指纹识别器已应用于密码门、银行储户的身份识别等方面，你知道其中的道理吗？ 提示：该指纹识别器是通过电容传感器来识别指纹的。该传感器表面集合了300×300个电容器极板，其外面是绝缘表面。当用户的手指放在绝缘表面上时，皮肤就组成了电容阵列极板的另一面，如图所示，由于指纹的脊和谷相对于另一极之间的距离不同，使电容阵列中不同位置的电容器的电容值也不相同。通过读取这些电容的差异，就能够获取指纹信息。这样就把指纹的信息转化成了电信号，再经过电路对电信号的比较就可以实现对指纹的识别。 基础知识梳理 1．知识准备 (1)普通二极管和发光二极管 ①都具有_____性。 ②发光二极管除了具有普通二极管的_____外，导电时还能_____，它小巧玲珑颜色鲜艳，又很省电，许多家用电器上都用发光二极管做_____。 (2)门电路 ①对于与门电路，只要一个输入端输入为“0”，则输出端一定是“0”，只有当所有输入都同时为“1”时，输出才是“____”。 ②对于或门电路，只要有一个输入端输入为“1”，则输出一定是“____”，只有当所有输入都为“0”时，输出才是“____”。 ③非门电路中，当输入为“0”时，输出总是“____”，当输入为“1”时，输出反而是“____”。非门电路也称反相器。 (3)斯密特触发器 斯密特触发器性能特别，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从_____跳到_____(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y会从_____跳到_____。斯密特触发器可以将连续变化的_____转换为突变的_____，而这正是进行光控所需要的。 (4)逻辑电路的高低电平 在逻辑电路中，常把电势的高低叫做_____的高低，“输出低电平”的意义是，输出端处于_____的状态。斯密特触发器是具有特殊功能的_____，常用符号_____表示。 2．实验1 光控开关 (1)实验目的：了解光控开关的工作原理，练习用传感器制作自动控制设备。 (2)实验器材：_____、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6 V,0.3 A)、可变电阻R1(最大阻值51 kΩ)、电阻R2(330 Ω)、_____、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、黑纸。 (3)实验电路(如图所示) (4)工作原理 甲图：白天，光强度较大，光敏电阻RG阻值_____，加在斯密特触发器输入端A的电压_____，则输出端Y输出_____，发光二极管LED_____；当天色暗到一定程度时，RG阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升到1.6 V，输出端Y突然从_____跳到_____，则发光二极管LED导通发光(相当于路灯亮了)，天明后，RG阻值_____，斯密特触发器输入端A电势逐渐_____，降到0.8 V时，输出端Y突然由_____跳到_____，二极管LED熄灭。这样就达到了使路灯天明自动熄灭、天暗自动开启的目的。 乙图：控制电路原理：天较亮时，光敏电阻RG阻值_____，斯密特触发器输入端A电压_____，则输出端Y输出_____，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻_____，斯密特触发器输入端A电势_____，当升高到一定值，输出端Y由_____突然跳到_____，有电流通过线圈，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值_____，斯密特触发器输入端A电势逐渐_____，降到一定值，输出端Y突然由_____跳到_____，则线圈中不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭。 思考1：要想在天更暗时路灯才会亮，应该如何调节R1的阻值大小？ (5)实验步骤 ①按照实验电路图将各元件组装到集成 ... ...
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