论文部分内容阅读
【摘 要】单片机技术作为计算机技术的一个重要分支，由于具有集成度高、处理能力强、可靠性高、结构简单、成本低等特点，因而被广泛地应用于工业控制、智能仪器仪表、电子信息产品、家用电器等各个领域。本文结合电子元件的相关理论，主要分析了电子元件在单片机和汽车电路中的作用，并结合实例研究了电子元件识别与检测课程与其它专业课程的紧密联系，希望为提高电子元件实践教学质量提供参考。
【关键词】单片机电路 汽车电路 电子元件教学
我国进行单片机、汽车等项目开发已经由简单到复杂，由小型系统到大型综合系统。单片机应用也越来越广泛，从开始的工业控制，到现在的航空航天、消防安全、工业数据采集、石油地质勘探、铁路交通运输以及楼宇自动化等，甚至目前的许多家电中都有单片机的应用。随着计算机技术的飞速发展，单片机已逐渐发展成为一门关键的技术学科。同时，任何电子设备都是由一个个的电子元件组成，电视机能出现图像、手机能相互通信、收音机能收到电台节目等，无不在各种元件的“齐心合力”下完成的。认识各类元件、了解元件的作用、会判断元件的质量等是学习电子技术的基础，以下本文将结合相关理论，分析单片机、汽车常用电路的电子元件教学方法。
一、《电子元件识别与检测》学科概述
1.《电子元件识别与检测》学科的重要性
电子电路通常是由各种电子元器件（电阻、电容、电感、二极管、晶体管和集成电路等）组成的。正确地识别和测量这些元器件是电子技术工作者必须具备的基本技能。
一方面了解电子元器件的基本结构、理解电子元器件的基本工作原理、掌握电子元器件的特性是分析电路工作原理的关键要素，亦是对电子系统设计人员的入门要求。不知道电子元器件的基本工作原理，不掌握电子元器件的主要特性，电路分析将寸步难行。同时，掌握电子元器件的主要特性还有助于对电子元器件进行质量检测，更可以帮助记忆，深入理解电了元器件的作用。
另一方面在电路原理图中，电子元器件是一个抽象概括的图形文字符号，而在实际电路中则是一个具体的实物，一个电容器符号可以代表几十、几百甚至成千上万种规格的实际电容器。对一件电子产品而言，如何正确的选择电子元器件，既实现电路功能，又保证设计性能，还要均衡地考虑产品的性能与价格问题，就必须要熟练掌握电子元器件的识别和检测。
2.电子元件在单片机和汽车电路中的作用
单片机是现代电子设计中使用最广泛的电子元件。它的价格低廉，功能强大，体积小，性能稳定。目前在各类产品中都能看到单片机的身影，如门铃、报警器、玩具以及各类数据采集系统等。并且，作为一个电子元件，单片机只有和其他器件、设备有机地组合在一起，并配置适当的工作程序后，才能构成一个单片机应用系统，实现特定的功能。因此可以说，电子元件是单片机的基础。
此外在汽车发展过程中，汽车电器与电子设备也经历了从少到多、从简到繁、从辅助到主要的发展过程。随着对汽车安全性、经济性及舒适性要求的进一步提高，汽车电子元件的使用也越来越多。现代汽车电器与电子设备已成了汽车不可或缺的重要组成部分。因此，对于从事汽车使用与维修的技术人员和维修工人来说，熟悉汽车电器与电子设备的结构与故障检修方法是必须的。能顺利地阅读汽车电路图，了解汽车电系原理、查寻汽车电路故障是现代汽车维修人员应具备的一种基本能力。
通过以上分析可以看出，随着电子技术领域的迅速发展，电子元件已成为电子器件的基础，各行各业的人员都需要对电子元件和电子电路进行深入研究。
二、实例分析
1.项目概况
某校为实现让学生对单片机的了解从感性认识上升为理性认识，通过对单片机程序的设计，掌握开发系统的操作、编程技巧，进行了智能十字路口交通灯设计。其基本要求为：设在十字路口，东西南北四个路口均有红绿黄3灯和数码显示管2个，在任一个路口，遇红灯禁止通行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警告行止状态将变换。交通状态的正常情况为：
狀态1：南北亮红灯，从34秒开始倒计时；东西亮绿灯，30秒开始倒计时；
状态2：东西倒计时到0，绿灯灭，黄灯亮3秒，并倒计时；南北亮红灯；
状态3：东西红灯亮，从44秒倒计时；南北绿灯亮，从40秒倒计时；
状态4：南北倒计时到0，绿灯灭，黄灯亮3秒，并倒计时；东西红灯亮。
2.设计方案
本次选择用8155并行接口信片来扩展I/0端口。8155芯片内具有256个字节RAM、两个8位、一个6位的可编程I/0口和一个14位计数器，符合系统的要求。
如图1所示，与单片机接口简单，用8155的PA端口作为四个数码管的位选信号，PB口作为四个数码管的段选信号。四个数码管的显示用我们前面介绍的动态显示的方法实现。8155的工作与否由3-8线译码器/多路转换器74LS138来选择。由于路口交通灯显示是对称的，可以用单片机的P1端口（P1.0-P1.5）分别接上垂直两个道口的12盏信号灯，具体接线为：P1.0-P1.2别接东西方向的红、绿、黄共6盏信号灯，P1.3-P1.5分别南北方向的红、绿、黄共6盏信号灯，用单片机的P3端口（P3.0-P3.3）接四个控制开关，P3端171
【关键词】单片机电路 汽车电路 电子元件教学
我国进行单片机、汽车等项目开发已经由简单到复杂，由小型系统到大型综合系统。单片机应用也越来越广泛，从开始的工业控制，到现在的航空航天、消防安全、工业数据采集、石油地质勘探、铁路交通运输以及楼宇自动化等，甚至目前的许多家电中都有单片机的应用。随着计算机技术的飞速发展，单片机已逐渐发展成为一门关键的技术学科。同时，任何电子设备都是由一个个的电子元件组成，电视机能出现图像、手机能相互通信、收音机能收到电台节目等，无不在各种元件的“齐心合力”下完成的。认识各类元件、了解元件的作用、会判断元件的质量等是学习电子技术的基础，以下本文将结合相关理论，分析单片机、汽车常用电路的电子元件教学方法。
一、《电子元件识别与检测》学科概述
1.《电子元件识别与检测》学科的重要性
电子电路通常是由各种电子元器件（电阻、电容、电感、二极管、晶体管和集成电路等）组成的。正确地识别和测量这些元器件是电子技术工作者必须具备的基本技能。
一方面了解电子元器件的基本结构、理解电子元器件的基本工作原理、掌握电子元器件的特性是分析电路工作原理的关键要素，亦是对电子系统设计人员的入门要求。不知道电子元器件的基本工作原理，不掌握电子元器件的主要特性，电路分析将寸步难行。同时，掌握电子元器件的主要特性还有助于对电子元器件进行质量检测，更可以帮助记忆，深入理解电了元器件的作用。
另一方面在电路原理图中，电子元器件是一个抽象概括的图形文字符号，而在实际电路中则是一个具体的实物，一个电容器符号可以代表几十、几百甚至成千上万种规格的实际电容器。对一件电子产品而言，如何正确的选择电子元器件，既实现电路功能，又保证设计性能，还要均衡地考虑产品的性能与价格问题，就必须要熟练掌握电子元器件的识别和检测。
2.电子元件在单片机和汽车电路中的作用
单片机是现代电子设计中使用最广泛的电子元件。它的价格低廉，功能强大，体积小，性能稳定。目前在各类产品中都能看到单片机的身影，如门铃、报警器、玩具以及各类数据采集系统等。并且，作为一个电子元件，单片机只有和其他器件、设备有机地组合在一起，并配置适当的工作程序后，才能构成一个单片机应用系统，实现特定的功能。因此可以说，电子元件是单片机的基础。
此外在汽车发展过程中，汽车电器与电子设备也经历了从少到多、从简到繁、从辅助到主要的发展过程。随着对汽车安全性、经济性及舒适性要求的进一步提高，汽车电子元件的使用也越来越多。现代汽车电器与电子设备已成了汽车不可或缺的重要组成部分。因此，对于从事汽车使用与维修的技术人员和维修工人来说，熟悉汽车电器与电子设备的结构与故障检修方法是必须的。能顺利地阅读汽车电路图，了解汽车电系原理、查寻汽车电路故障是现代汽车维修人员应具备的一种基本能力。
通过以上分析可以看出，随着电子技术领域的迅速发展，电子元件已成为电子器件的基础，各行各业的人员都需要对电子元件和电子电路进行深入研究。
二、实例分析
1.项目概况
某校为实现让学生对单片机的了解从感性认识上升为理性认识，通过对单片机程序的设计，掌握开发系统的操作、编程技巧，进行了智能十字路口交通灯设计。其基本要求为：设在十字路口，东西南北四个路口均有红绿黄3灯和数码显示管2个，在任一个路口，遇红灯禁止通行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警告行止状态将变换。交通状态的正常情况为：
狀态1：南北亮红灯，从34秒开始倒计时；东西亮绿灯，30秒开始倒计时；
状态2：东西倒计时到0，绿灯灭，黄灯亮3秒，并倒计时；南北亮红灯；
状态3：东西红灯亮，从44秒倒计时；南北绿灯亮，从40秒倒计时；
状态4：南北倒计时到0，绿灯灭，黄灯亮3秒，并倒计时；东西红灯亮。
2.设计方案
本次选择用8155并行接口信片来扩展I/0端口。8155芯片内具有256个字节RAM、两个8位、一个6位的可编程I/0口和一个14位计数器，符合系统的要求。
如图1所示，与单片机接口简单，用8155的PA端口作为四个数码管的位选信号，PB口作为四个数码管的段选信号。四个数码管的显示用我们前面介绍的动态显示的方法实现。8155的工作与否由3-8线译码器/多路转换器74LS138来选择。由于路口交通灯显示是对称的，可以用单片机的P1端口（P1.0-P1.5）分别接上垂直两个道口的12盏信号灯，具体接线为：P1.0-P1.2别接东西方向的红、绿、黄共6盏信号灯，P1.3-P1.5分别南北方向的红、绿、黄共6盏信号灯，用单片机的P3端口（P3.0-P3.3）接四个控制开关，P3端171