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1、（科教版）高二年级劳动技术教学设计第三章 遥控技术第二节 遥控发射器上海市新中高级中学 钟 波一、教学设计思路本教学设计内容包括三个方面：一是遥控发射器的组成和工作原理，二是红外遥控发射器， 三是红外遥控发射器的安装与调试。本教学设计的思路是用演示遥控小车的运动来创设情景，让学牛在情景中观察与思考、问题 与讨论，从而导出遥控发射器的组成和其工作原理。然后以电视遥控器为实例，通过问题与讨论 和分析与讲解,让学生了解红外线特性，知道红外遥控发射器的系统电路及其各部分的组成和作 用。最后通过安放元器件、检查改错、焊接元器件、调试四个步骤让学牛学会安装、调试红外遥 控发射器的方法。本教学设计注重引导学
2、生带着问题通过观察、思考和讨论主动地探究问题，学 习知识。在动手实践中让学生养成科学、严谨、一丝不苟的工作态度；养成相互学习，相互帮 助的良好习惯；体验动手实践的快乐。本教学设计的内容安排2-3 课时。二、教学目标1、知识与技能：（1）理解遥控发射器的组成和工作原理（2）了解红外线特性，知道红外遥控发射器的系统电路及其各部分的组成和作用（3）初步学会安装、调试红外遥控发射器2、过程与方法：（1）诵过演示、观察与思考、问题与讨论和举例、分析等方法，理解遥控发射器的组成和 工作原理；了解红外线特性，知道红外遥控发射器的系统电路及其各部分的组成和作用（ 2）通过安放元器件、检查改错、焊接元器件和调试
3、四个步骤，初步学会安装、调试红外遥 控发射器的方法3、情感、态度与价值观：1）通过观察与思考、问题与讨论、，形成主动思考、积极分析、善于交流的习惯（2）通过安装、调试红外遥控发射器，形成科学、严谨、一丝不苟的工作态度；相互学习，相互帮助的良好习惯；体验动手实践成功的快乐三、教学重点与难点重点：1、红外遥控发射器的系统电路及其各部分的组成和作用2、安装、调试红外遥控发射器的方法难点：安装、调试红外遥控发射器四、教学器材教具：电视机遥控系统工作情况的视频录像、电视机遥控器、实物遥控小车等学具：红外遥控发射器零件，红外遥控发射器印刷线路板，红外遥控发射器外壳，纽扣电池，焊接工具、材料，万用电表，互评
4、表五、教学流程创设情景，复旧引新讲卡授新课红 外 线 特 性调试检查、改错安放元器件焊接元器件红外遥控发射器的安装与调试六、教学过程一）创设情景，复旧引新：1、情景启示：演示遥控小车前进、后退、打弯运动。2、复习：提问学生遥控的概念？遥控系统有哪三大部分组成？遥控系统的工作过程是怎样的?3、观察与思考1:1） 在遥控小车运动的演示中，遥控发射器的任务是发射信号，大家是否知道到是哪个元器件 发出这个遥控命令信号的？这个元器件称为什么？（给学生看遥控器外观，并再一次演示遥控小 车前进、后退等动作）（2）在演示操作中，又是启动哪个元器件来发出这个遥控命令信号的？（3）在遥控发射器上，从启动一个信号的
5、按钮到发送这个信号的发射元件，中间还会经过哪些环 节？也就是说遥控发射器是由哪些基本部分组成的？本章节课的内容，我们将深入、详细地了解遥控系统中最开始的，发送信号的部分：遥控发 射器。（二）讲授新课：1、遥控发射器的组成和工作原理：（1）观察与思考：从发射元件到按钮（操纵机构），然后是编码器、载波信号发生器、调制器和 功率放大器，教师按问题先后顺序，一步步导出书上遥控发射器的组成方框图，同时简单讲解遥 控发射器的组成和其工作原理。（2）问题与讨论： 编码器的作用是什么？什么情况下需要编码器？ 在遥控技术中，为什么要对编码器产生的编码信号进行调制？它的作用是什么？说明：根据上海市中小学劳动技术课
6、程标准的要求，遥控发射器的组成和工作原理只需 简单说明。为了使学生更容易理解，用遥控小车的演示启示，由 观察与思考1活动，从发 射元件到按钮按问题先后一步步导出书上遥控发射器的组成方框图。对于调制，学生可能较 难理解。教师可以这样描述：编码器所产生的信号通过调制器，搭载到由载波信号发生器送 来的高频载波信号上，再由发射元件发送出。这个过程有点像用火车运载货物。操纵者相当 于货运调度员，动作指令信号相当于货物，而高频载波信号相当于火车，把“货物”搬上“火 车”这个过程称为调制。搬上“火车”的“货物”才能远距离地被传送出去。2、红外遥控发射器：（1）红外线的特性： 问题与讨论：什么是红外线？红外线
7、有哪些特性？教师归纳：人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝紫。其中红光的波长范围为0.620.76p m；紫光的波长范围为0.380.46p m。比紫光波长还短 的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线，红外线遥控就是利用波长为0.761.5p m之间的 近红外线来传送控制信号的。红外线是不可见光线，因此对环境影响小，具有很好的隐蔽性和保 密性。红外遥控的特点是不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。由于其无法穿透墙壁，所以 不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰。 观察与思考：红外线具有许多优点，但你在使用红外遥控器遥控电视机时，发现了它的缺点
8、吗？ 在室外用红外遥控器遥控玩具时，会产生什么问题？（2）红外遥控发射器的组成和系统电路： 情景启示：播放视频：电视机红外遥控发射器的工作情况：切换频道、调节声音轻响等内容 （若教室里有电视机，可用红外遥控发射器直接演示操作。） 问题与讨论：教师出示电视机遥控器：每一位同学都非常熟悉电视机遥控器，它就是一个红外 遥控发射器。根据我们刚才学习的遥控发射器的组成和工作原理，大家想一想它由那些部分组成？ 它又是怎样来具体完成切换频道、调节声音轻响等工作的呢？ 教师讲解分析：红外遥控发射器的组成和系统电路： 红外遥控发射器采用了一块专用的集成电路 9148，遥控发射器专用集成电路俗称发射块，是遥控发射
9、器的核心部分。编码电路红外遥控发射器的组成和系统电路载波信号发生器编码电路引脚4、5、6、7所在的发射块9148内部电路与按钮S、S2、S3、S4组成； 载波信号发生器引脚2、3所属的发射块9148内部电路与外部电容器CC2及晶体振 荡器B构成；当B选择频率455KHz时，通过内部电路12分频发射频率38KHz载波信号； 调制器编码信号、载波信号在发射块9148内部调制，产生载波调制信号由引脚15送出； 整形放大器三极管v4、V5组成，该部分由晶体三极管提供功率放大，以足够的功率驱动红外线发光二极管，发射出红外线脉冲信号。 红外发射管V6发出含有控制信号的红外线调制信号，并送至红外接收器。6说
10、明：将红外遥控发射器的组成和系统电路在一张图上分不同的颜色表达出来，并同时分析、讲解，可以使学生更直接、方便地理解系统电路及其各部分的组成和作用。（三）动手实践：红外遥控发射器的安装与调试1、安放元器件：（1）根据红外遥控发射器零件表，认真核对每个元器件的型号；然后根据红外遥控发射器的系统 电路图，对照红外遥控发射器印刷线路板图上每个元器件的正确位子。（2）把所有元器件正确无误地插入红外遥控发射器印刷线路板的孔中。2、检查改错（1）邻座同学互相检查、交流，填写互评表；根据邻座同学填写的互评表，学生自检、改错。（2）教师抽查，实物投影展示某个学生的作品，大家讨论、改错，使之成为元器件放置正确的作
11、 品，学生对照后再一次自检、改错。3、焊接元器件 学生独立仔细焊接，全部焊好后仔细检查，不能有漏焊、错焊、假焊和虚焊。4、调试（1）把纽扣电池正确装入电池盒中，将红外遥控发射器印刷线路板正确安装在发射器外壳中。（2）按下红外遥控发射器的任一按钮，用万用电表（直流电压0.5V档）测量红外发射管两端，如果看到万用电表的指针偏转到某一位置，并在该位置微微左右摆动，说明红外遥控发射器已能 正常工作。完成红外遥控发射器的所有装配。（3）学生在调试中，若万用电表的指针不动或出现其他异常情况，应马上取下纽扣电池，然后再 从安放元器件、焊接元器件的要求中检查、改错，直至成功。说明：将红外遥控发射器安装和调试分
12、解为安放元器件；检查改错；焊接元器件；调试四个步骤，可以使整个安装和调试工作更加有条理，有针对性。可以减少出错，提高成功率。让学生学会电子制作的方法。元器件插放互评表被评人姓名：元件电容二极管三极管按钮晶体振荡器红外发射管插入元 件全对有错错误提示自査、改错记录评作品中（全对项用 y 表示你认同；有错项写出错的元器件编号；自查、改错记录出错的元器件编号）签名：七、教学参考：遥控器原理红外线遥控发射器(以下简称遥控器)由于其电路简单，工作稳定可靠，功能齐全，操作方便， 抗干扰强，不会辐射，已成为遥控的主流，广泛应用在家用电器中(如彩电、卫星接收机DVD、空 圧I刁且勺工勺工调器等等)。遥控系统一
13、般由遥控器(发射器)、接收器和中央处理器(ICPU)组成。接收器和CPU部分都在 家电主机上。遥控器产生不同的编码脉冲，输出各种以红外线为媒介的控制脉冲信号，这些脉冲 是计算机指令代码，用来控制中央处理器(CPU)的操作。接收器将收到的红外信号进行放大、限幅、 检波、整形后送到CPU，CPU根据不同的信号发出控制信号到相应的控制电路。如彩电则可以进行 频道转换，音量、模拟量的调整等；如空调则可以进行工作模式的转换，温度、风向、风量等调 整。须注意的是，接收端的CPU必须与发射器芯片配对使用。因为CPU是根据发射芯片的不同编 码指令脉冲设计成相应的控制功能，这些功能是生产厂家预先设计好的，所以各
14、种遥控器是不能 通用的。遥控器的种类很多，但电路原理相似。一般由三大部分组成：一是按键扫描矩阵，二是专用 集成电路，三是红外线发射部分。1按键矩阵由集成电路的扫描输出、输入电路引脚组成横竖交叉矩阵。无键按下时，输入输出互不相连。 输人口为低电平，当某一键按下时，相应的输入口即有信号送达，使专用集成电路得知哪一个按 键被按下。每一只按键对应一组编码。在实际使用中，当两键同时按下时，不输出信号。当然， 也有一些电路特设“双键”，当指定的双键按下时，它会发出一种指定的信号。2遥控器专用集成电路 遥控器专用集成电路(俗称发射块)是遥控器的核心部分。一般情况下，一种型号的电路只对 应一种格式。所谓格式，
15、就是数据码“I”和“0”的高低电平的脉宽及组成方式。一种CPU只接 收规定的一种格式。现在也有将多种不同格式编码集成在一块电路中，通过外部引脚的接线来挑 选编码格式，那么它可以适用多种CPU。至于万能遥控器的编码格式不是通过外部接线来选择， 而是通过按键的输入信号来设置。现将集成电路内部的几个部分作一阐述。(1) 振荡电路：任何遥控器都有外接振荡电路。一般彩电、音响类均用陶瓷谐振器(XT),空调 类选用石英晶体(XT)，阻容(RC)和电感电容(LC) 一般在玩具中采用。晶振频率一般400kHz 480kHz左右(0TP电路一般选用4MHz)。振荡信号经过12次分频后产38kHz(480kHz分频为40kHz， 455kHz分频为38kHz)的载波信号，送到时基产生器和控制电路。(2) 时基产生器和控制电路：由振荡电路送来的信号经过整形、分频等处理，产生了扫描用的 时
