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摘 要 大学生创新项目旨在进一步提高学生的知识应用能力和实践技能，强化培养学生的工程能力和实践创新能力，鼓励和支持学生尽早参与技术开发和社会实践等创新活动，增强学生的职业适应性。笔者通过指导学生制作红外遥控式调光电路，对于其在所学电力电子课程中，如何进行单相调光进行了由浅入深的学习。
关键词 创新项目 红外遥控 单相调光
中图分类号：TM923.3 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.11.023
Abstract College Students' innovative project aims to further improve the students' ability to apply knowledge and practical skills， strengthen the training of students' engineering ability and innovation ability， encourage and support the students as soon as possible to participate in social practice， technology development and innovation activities， enhance students' occupation adaptability. The author through guiding students to create infrared remote dimming circuit for the power electronics in the school curriculum， how to carry out the single phase dimming of learning from the shallower to the deeper.
Keywords innovation program； infrared remote control； single phase modulation
1 項目内容的设计思路
1.1设计方案的论证
传统的白炽灯调光电路非常成熟，运用电力电子半控型器件晶闸管，加上配套的触发控制电路，就可以进行调光控制。通过一种红外线遥控电路，将手动可调光电路，改进为远程控制，这样调整后的电路可以改善传统照明设施带来的不便。人们可以在8-10米以内的距离遥控100W 以内的照明设施进行调光。
1.2设计项目内容的技术指标
电路首先要具有红外遥控通断功能，并可以通过遥控控制灯光的柔和调节，使其具有软启动功能；对于负载灯泡功率20W～60W；调光范围观察触发角 ，相位角的调节可以逐渐调整，能够从10o～170o任意变化。
1.3项目内容分段调试与整合
1.3.1 遥控模块设计与实践
红外遥控模块由两个部分组成，一是红外遥控发射，另一部分为红外遥控接收。红外发射模块电路如图1所示，红外接收模块电路如图2所示。
1.3.2单相调光电路模块设计与实践
用晶闸管制作传统白炽灯调光的主电路和触发电路，并实现之。
项目初期，通过方案的选择、制作、调试，在项目进行过程中，首先对图3、图4的电路进行实际焊接制作，通过实际测量调光程度、示波器对主要功率器件采样波形实际读取，图3的电路也能实现灯具的亮暗调节，但是其实现过程需将市电通过整流桥进行整流，对整流后的波形进行处理，再得到单向晶闸管所需的触发脉冲；图4的电路直接通过虚线带开关的电位器对电源进行控制，能够实现调光电路的软启动功能，触发电路简单易行，同时输出为双向脉冲，对于双向晶闸管来说可以直接使用，对比两者的工作情况，可以得出结论，第二种电路性能优于第一种，最终确定，采用双向晶闸管调光电路，其在制作及调试过程中最为方便快捷，实际生活中，以低成本白炽灯调光台灯为例，基本就采用这种方法。
1.3.3整合后的电路调试
确定了遥控模块电路及实际调光电路后，对联调的电路电源电压等级进行区分，将低压高压隔离开后，进行联合调试。
首先，测试发射模块。在电源接入后，红外线发射模块的电路开始运行，本设计采用NE555构成驱动脉冲发生电路，NE555时基集成电路由于自激振荡会产生一系列的脉冲波形，秒信号就可以用此电路生成，由于红外发射及接收电路的特殊性，其产生的脉冲信号需要调制后效果才最好，所以对此电路参数进行调节，最终使用的脉冲信号为频率在38～40kHz，经过调制后的波由SE303红外线发射管向外发射。
其次，测试接收模块。红外线遥控接收电路如图2所示，主要由 pc1373组成。直流电源5V接入后，D1为红外接收管，当接收到红外光脉冲后，其两极间的电阻作同频率变化，通过电源的正极向芯片输入端7引入约38-40kHZ的小电流，此电路的芯片作为选频前置放大器，外围电路较少，同时灵敏度及抗干扰性能好，其增益范围在30-60dB，引脚3接入L/C调谐回路，用于调节频率参数，经处理后使其谐振在38-40kHZ，为了在输出端1得到所需要的负脉冲（引脚1平时输出为高）。
在测试收发电路过程中，发射电路性能及波形测试没有问题，在接收电路上，用示波器测试 pc1373的1引脚，其输出始终为高电平，在调节发射电路参数的同时偶尔会接收到低电平，但不是负脉冲；遇到此问题后，团队同学赶紧查资料，换电路，又测试了由KA2184芯片组成的另一种接收电路，同样得不到所需负脉冲，只能得到高电平，调节发射电路参数时，没有收到接收所要的波形，在测试过程继续不下去的同时，团队组员提出可以采用模块化的遥控电路，通过输出以继电器形式，对图4虚线处进行设计改造，最终实现了相关功能。 2 项目的过程管理
在本训练项目的实施过程中，指导教师采用的方法与实际项目运作过程一致，引导团队的工作开展。在任务选题、完成任务工作量分配、四个季度的时间节点等方面由学生自行制定详细计划，使成员在自我约束的 压力下，既相对紧张又有条不紊地完成任务。
团队小组成员由项目负责人统一管理，指导教师在分阶段以学生为主导的会议中，有目的地引导，培养学生在完成训练项目的过程中，针对所遇到的问题，进行有计划的主动学习，综合运用自己课堂所学理论及专业知识，独立进行解决问题，并在每季度的汇报中分享这一过程，使团队每个成员的实践创新能力都有所提升。
每个季度中期的会议，由项目负责人向指导教师汇报上一阶段成果，指导教师针对工作进展情况，结合每个组员存在的问题做出正确的启发，不直接给出解决方法，鼓励学生在相互讨论沟通的过程中，得到适宜的问题解决方法，再进行实践操作，解决问题。
在授之以“渔”的过程中，训练学生如何完成项目任务，在沟通与碰撞中增强团队意识，增加其凝聚力。
最后的验收环节，指定组员完成训练项目的陈述与答辩环节，这一内容可以培养学生的总结、表达与展示能力，同时也为将来做毕业设计论文，制作PPT等内容打基础，使学生在完成训练项目的过程中不仅仅是埋头做事，在公众场合也能够充分展示自己，敢于表现自己。
3结束语
在整个训练项目计划实施的过程中，人员不能过多，适合建立3-4人左右的团队，让每个团队成员有不同的任務分工，团结协作，发挥出各自的优势共同将任务完成。从学生完成任务后的反馈意见来看，此模式提高了学生的参与热情，锻炼了学生在发现问题中解决问题的能力，让学生在学完课堂理论知识的基础上，结合课题反过来再对专业知识加以综合应用，对将来如何开展相关工作及所需具备的技能提出新的要求。
参考文献
[1] 陈海霞，王锁萍，熊田忠.面向企业需求的电气控制类课程设计创新教学模式[J].实验室研究与探索，2014.33（2）：190-193.
[2] 段家低，曹惠贤，王煜.美国高校物理实验教学和管理情况[J].大学物理，2004.23（3）：42-45.
[3] 王娜君，王杰，李旦等.基于工程能力培养的实验教学改革探索[J].教育探索，2011（10）：49-50.
[4] 刘鸣，毕玉玲，赵美蓉.实行开放实验教学模式培养学生创新探索精神[J].实验技术与管理，2005.22（4）：91-94.
关键词 创新项目 红外遥控 单相调光
中图分类号：TM923.3 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.11.023
Abstract College Students' innovative project aims to further improve the students' ability to apply knowledge and practical skills， strengthen the training of students' engineering ability and innovation ability， encourage and support the students as soon as possible to participate in social practice， technology development and innovation activities， enhance students' occupation adaptability. The author through guiding students to create infrared remote dimming circuit for the power electronics in the school curriculum， how to carry out the single phase dimming of learning from the shallower to the deeper.
Keywords innovation program； infrared remote control； single phase modulation
1 項目内容的设计思路
1.1设计方案的论证
传统的白炽灯调光电路非常成熟，运用电力电子半控型器件晶闸管，加上配套的触发控制电路，就可以进行调光控制。通过一种红外线遥控电路，将手动可调光电路，改进为远程控制，这样调整后的电路可以改善传统照明设施带来的不便。人们可以在8-10米以内的距离遥控100W 以内的照明设施进行调光。
1.2设计项目内容的技术指标
电路首先要具有红外遥控通断功能，并可以通过遥控控制灯光的柔和调节，使其具有软启动功能；对于负载灯泡功率20W～60W；调光范围观察触发角 ，相位角的调节可以逐渐调整，能够从10o～170o任意变化。
1.3项目内容分段调试与整合
1.3.1 遥控模块设计与实践
红外遥控模块由两个部分组成，一是红外遥控发射，另一部分为红外遥控接收。红外发射模块电路如图1所示，红外接收模块电路如图2所示。
1.3.2单相调光电路模块设计与实践
用晶闸管制作传统白炽灯调光的主电路和触发电路，并实现之。
项目初期，通过方案的选择、制作、调试，在项目进行过程中，首先对图3、图4的电路进行实际焊接制作，通过实际测量调光程度、示波器对主要功率器件采样波形实际读取，图3的电路也能实现灯具的亮暗调节，但是其实现过程需将市电通过整流桥进行整流，对整流后的波形进行处理，再得到单向晶闸管所需的触发脉冲；图4的电路直接通过虚线带开关的电位器对电源进行控制，能够实现调光电路的软启动功能，触发电路简单易行，同时输出为双向脉冲，对于双向晶闸管来说可以直接使用，对比两者的工作情况，可以得出结论，第二种电路性能优于第一种，最终确定，采用双向晶闸管调光电路，其在制作及调试过程中最为方便快捷，实际生活中，以低成本白炽灯调光台灯为例，基本就采用这种方法。
1.3.3整合后的电路调试
确定了遥控模块电路及实际调光电路后，对联调的电路电源电压等级进行区分，将低压高压隔离开后，进行联合调试。
首先，测试发射模块。在电源接入后，红外线发射模块的电路开始运行，本设计采用NE555构成驱动脉冲发生电路，NE555时基集成电路由于自激振荡会产生一系列的脉冲波形，秒信号就可以用此电路生成，由于红外发射及接收电路的特殊性，其产生的脉冲信号需要调制后效果才最好，所以对此电路参数进行调节，最终使用的脉冲信号为频率在38～40kHz，经过调制后的波由SE303红外线发射管向外发射。
其次，测试接收模块。红外线遥控接收电路如图2所示，主要由 pc1373组成。直流电源5V接入后，D1为红外接收管，当接收到红外光脉冲后，其两极间的电阻作同频率变化，通过电源的正极向芯片输入端7引入约38-40kHZ的小电流，此电路的芯片作为选频前置放大器，外围电路较少，同时灵敏度及抗干扰性能好，其增益范围在30-60dB，引脚3接入L/C调谐回路，用于调节频率参数，经处理后使其谐振在38-40kHZ，为了在输出端1得到所需要的负脉冲（引脚1平时输出为高）。
在测试收发电路过程中，发射电路性能及波形测试没有问题，在接收电路上，用示波器测试 pc1373的1引脚，其输出始终为高电平，在调节发射电路参数的同时偶尔会接收到低电平，但不是负脉冲；遇到此问题后，团队同学赶紧查资料，换电路，又测试了由KA2184芯片组成的另一种接收电路，同样得不到所需负脉冲，只能得到高电平，调节发射电路参数时，没有收到接收所要的波形，在测试过程继续不下去的同时，团队组员提出可以采用模块化的遥控电路，通过输出以继电器形式，对图4虚线处进行设计改造，最终实现了相关功能。 2 项目的过程管理
在本训练项目的实施过程中，指导教师采用的方法与实际项目运作过程一致，引导团队的工作开展。在任务选题、完成任务工作量分配、四个季度的时间节点等方面由学生自行制定详细计划，使成员在自我约束的 压力下，既相对紧张又有条不紊地完成任务。
团队小组成员由项目负责人统一管理，指导教师在分阶段以学生为主导的会议中，有目的地引导，培养学生在完成训练项目的过程中，针对所遇到的问题，进行有计划的主动学习，综合运用自己课堂所学理论及专业知识，独立进行解决问题，并在每季度的汇报中分享这一过程，使团队每个成员的实践创新能力都有所提升。
每个季度中期的会议，由项目负责人向指导教师汇报上一阶段成果，指导教师针对工作进展情况，结合每个组员存在的问题做出正确的启发，不直接给出解决方法，鼓励学生在相互讨论沟通的过程中，得到适宜的问题解决方法，再进行实践操作，解决问题。
在授之以“渔”的过程中，训练学生如何完成项目任务，在沟通与碰撞中增强团队意识，增加其凝聚力。
最后的验收环节，指定组员完成训练项目的陈述与答辩环节，这一内容可以培养学生的总结、表达与展示能力，同时也为将来做毕业设计论文，制作PPT等内容打基础，使学生在完成训练项目的过程中不仅仅是埋头做事，在公众场合也能够充分展示自己，敢于表现自己。
3结束语
在整个训练项目计划实施的过程中，人员不能过多，适合建立3-4人左右的团队，让每个团队成员有不同的任務分工，团结协作，发挥出各自的优势共同将任务完成。从学生完成任务后的反馈意见来看，此模式提高了学生的参与热情，锻炼了学生在发现问题中解决问题的能力，让学生在学完课堂理论知识的基础上，结合课题反过来再对专业知识加以综合应用，对将来如何开展相关工作及所需具备的技能提出新的要求。
参考文献
[1] 陈海霞，王锁萍，熊田忠.面向企业需求的电气控制类课程设计创新教学模式[J].实验室研究与探索，2014.33（2）：190-193.
[2] 段家低，曹惠贤，王煜.美国高校物理实验教学和管理情况[J].大学物理，2004.23（3）：42-45.
[3] 王娜君，王杰，李旦等.基于工程能力培养的实验教学改革探索[J].教育探索，2011（10）：49-50.
[4] 刘鸣，毕玉玲，赵美蓉.实行开放实验教学模式培养学生创新探索精神[J].实验技术与管理，2005.22（4）：91-94.