6创意传感电子积木学习资料3
三年级 记叙文 3537字 245人浏览 zxcvwell

传感电子实验参考资料

实验九 会说话的温度计

一、温度计——测量物体冷热程度的仪器。

1、发明温度计的缘由

发明者:伽利略,1546年出生于意大利比萨。

个性特点:从小表现出强烈的求知欲。自然界的万物以及各种现象都能引起他极大的好奇。 发现问题:学医时期的他,认识到人的生病与体温变化有很大的关系,但当时,医生只能用手触摸病人,凭感觉来推测人体的大致温度。这种方法显然容易产生误差,并不精确。 提出问题:如何准确测出人体的体温?

2、温度计的发明——解决比较准确测量温度的问题

3、温度计的工作原理

伽利略的温度计利用的是空气的热胀冷缩原理,之后,一般的温度计设计的依据主要是利用大多数固体、液体、气体受温度的影响会热胀冷缩的性质,即温度升高,物体受热,物体体积变大,温度降低,物体受冷,物体体积缩小(也有一些反例,如水在0℃-4℃时会热缩冷胀);而且物体体积变化和温度的变化有一定的关系,所以可以用体积变化指示温度变化。但近代以来,还出现其它工作原理的温度计,如气体压强随温度变化而变化的压力式温度计;热电效应的温度计;电阻随温度的变化而变化的电阻温度计;热辐射温度计等等。

最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642) 发明的。他的第一支温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管

中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高

低。这种温度计受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差较大。

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实验十 家用留言机

一、留声机

1、留声机的发明

声音是种振动。随着声源能量消失,声音也会消失。因此人们希望能通过介质保存声音。

2、留声机的发展

3、留声机原理

早期留声机原理:录音时,非常灵敏的金属针把声音的强弱转化为振动,在介质(蜡筒等)上留下深浅不一轨迹;当针再一次沿着刻录的轨迹行进时,便可以重新发出留下的声音。 磁带录音机原理:录音时,话筒把声音转化为电信号后给磁头,磁头再把电信号转化为磁信号录到磁带上;放音时,磁头拾取磁带上的磁信号,再转化为电信号通过喇叭放出声音。 CD 机原理:声音在用话筒录音后,经过处理制作出磁带,再把磁带上信号进行数字化,用激光刻录到光盘上;放音时,CD 机内激光头扫描出光盘上的数字信号后转化为音频信号。 MP3播放器原理:先将MP3文件从内存中取出并读取信号,然后解码芯片进行解码,再将解出的数字信号转换成声音信号,接着把音频放大,输到耳机放出音乐;录音大体相反。

4、语音录放模块和红外探测模块

二、家用留言机

1、电子套件工作过程

该组套件通电工作时,按下语音录放模块上的录音按钮不放,指示灯亮,对着麦克风说话, 麦克风把声音转化为电信号,再通过此模块上的芯片把电信号转化为数字信号存在内存中;录音后,用手挡一下红外探测模块,探测模块发出的红外线被阻挡返回,被接收器收到,转化为电信号给控制模块,控制模块接收到此信号后,输出控制信号,让语音录放模块把刚才存储的数字信号转化为音频信号输出到喇叭,喇叭把音频信号转化为声音播放出来。

2

1857年,法国人斯科特发明声波振动

记录器,可录下声波形状,但不能播放。

1877年,美国人爱迪生发明第一台留声机,可在录音后播放录下的声音。 电唱机和唱片 录音机和盒式磁带 CD 机和光盘 MP3和闪存

此模块可录制和存储外部的声音,录音时,通过模块上的麦克风把声音转化为电信号,再通过芯片把电信号转化为数字信号存在内存中;放音时,芯片把存储的数字信号转化为电信号,然后输出到喇叭转化为声音。 语音录放模块 此模块上的红外线发射器可发出红外线,如遇阻挡,红外线返回,被接收器接收转化为电信号,输出到控制模块进行处理。模块工作时会发出红外线,是一种主动式红外线传感器。 红外探测模块

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实验十一 实用定时器

一、定时器——准确控制时间的仪器

1、最早的定时工具

2、钟表的兴起和发展

1090年,北宋宰相苏颂主持建造了水运仪象台,能报时打钟,结构已近似于现代钟表结构,可称为钟表鼻祖;每天仅误差一秒;而且它有擒纵器,擒纵器工作时能发出嘀嗒声,这就是钟表与其它计时器的区别。国际钟表界都把擒纵器视为钟表的心脏。在瑞士,有一本权威书刊上写到:“现代机械钟表中使用的擒纵器源自中国古代苏颂的发明。” 12世纪以后,中国钟表技术传入欧洲,欧洲人这才造出钟表,可以说是中国人开创了人类钟表史,并影响了后来西方钟表的进展;但后来西方钟表技术迅猛发展,逐渐赶上和超过了中国。

3、定时器的运用

4、定时器集成电路

二、实用定时器

1、电子套件工作过程

该组套件通电时,先按下按钮,产生电信号输到控制模块,此模块进入初始状态并输出控制信号使2位数码管显示60,表示定时60秒;再按下按钮,控制模块让内部定时电路开始工作,同时输出信号让数码管显示60秒的倒计时,工作中随时按下按钮,控制模块让定时器重置。当60

2沙漏是种定时装置。由两个玻璃球和一个狭窄管道组成的。上面玻璃球的沙子穿过狭窄管道流入底部玻璃球所需时间是固定的。当所有沙子都已流到底部玻璃球,该沙漏可以被颠倒再次定时,一般沙漏定时为1小时。 沙漏 水漏以滴水计时,是由四只盛水的铜壶组合,从上而下互相迭放。上三只底下有小孔,最下一只竖放一个箭形浮标,随滴水而水面升高,壶身上有刻度,进行计时和定时。 水漏

定时煮饭 定时烹饪 定时充电

定时洒水

常见的555定时器是一种中规模集成器件。一般作为定时器

广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。

本实验的定时器电路集成在控制模块内。 555定时器集成电路

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实验十二 迷你DIY 办公桌音响

一、信号放大元器件

1、真空电子三极管的发明

1899 年秋,意大利发明家马可尼应邀到美国作无线电远程通讯表演。美国人德•福雷斯特不仅目睹了马可尼的精彩表演,而且获得了与他交谈的机会。马可尼指着发报机里的检波器说,要进一步扩大远程无线通信距离,看来得对这个小玻璃管加以改进。福雷斯特兴奋地想到:说不定我能完成这一使命!不久他辞去工作,买来一些最简陋的器材,在租来的破屋里研究改进检波器。在他研究过程中,突然传来了弗莱明发明电子二极管的消息!弗莱明的捷足先登使他陷入失意徬徨状态,下一步该怎么走呢?经过思想斗争,他决定继续探索下去,他发现弗莱明的二极管虽比检波器前进了一步,但只能做检波用,放大信号方面的性能却不太理想。能不能改进一下呢?他试着在二极管的阴极和阳极之间增加了一个用金属丝做的 “栅极”。它像一个非常灵敏的控制闸,具有快速开关和放大信号作用,能接收微弱信号。 2、信号放大元器件的发展

1906年,美国人福雷斯特发明真空三极管,开创人类电声技术的先河。

1927年,贝尔实验室发明负反馈技术使电子管失真度大大降低,电子管处理的声音特点,音色甜美,圆润,至今仍为音乐发烧友喜爱。

到了60年代,晶体三极管的出现使广大音乐爱好者进入更为广阔的天地。晶体管具有细腻的音色、较低的失真、较宽的频响等特点。

60-70年代初,美国出现发展的集成电路放大器,以其质优价廉、体积小,功能多闻名。 70年代中期,日本生产出第一只场效应管,它同时具有电子管醇厚、甜美的音色和晶体管动态范围大、失真小的优点。现今很多放大器中都采用场效应管作为末级输出。

3、放大元器件和功放

一套良好的音响系统“功放”的作用功不可没。功率放大器简称“功放”,俗称“扩音机”,是音响系统中最基本的设备,它的任务是把来自信号源的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音,而三极管、运算放大集成电路、场效应管等就是功放的核心组件。本实验使用的信号放大元器件是音频功率放大模块。

二、迷你DIY 办公桌音响

1、电子套件工作过程

该套组件通电工作时,MP3 等音源把音频信号通过立体声的音频线输到立体声音频接口模块,而接口模块再把音频信号稍加处理后输到音频功率放大模块,放大模块接收微弱电信号后,对信号进行放大,再输到喇叭,喇叭把放大后的电信号转化为宏亮的声音放出来。

世界上第一个真空三极管就这样诞生了,当他带着成果去找几家大公司的老板,说服他们投资时,其中一个老

板在怀疑之下竟然叫人把他扭送到警局,不久法庭开庭审

判他,罪名是“公开行骗”

。他机智地利用法庭这个公开讲坛,大力宣传自己的三极管。结果这场官司不仅以他的无

罪释放告终,而且使他大出风头。1906年6月26日,他

发明的真空三极管获得了美国专利。

福雷斯特和真空电子三极管 真空电子三极管 晶体三极管 运算放大集成电路

场效应管 音频功率放大模块