我們每個人都會在日常生活中遇到系統(tǒng)設(shè)計

1、 分組討論，對上述三個設(shè)計方案中的一個進行改進，或提出新的設(shè)計方案。 主要材料，包括減速電機、塑料密封盒、DC-DC模塊、鋰電池、鋰電保護電路、電壓表、可調(diào)穩(wěn)壓電路板。具體參數(shù)如下： （一）減速電機：額定電壓24V，實測轉(zhuǎn)速90轉(zhuǎn)/分左右。用長一點的搖把在16V時實測輸出電流約1A（電機不燙），曾經(jīng)有搖出2A的峰值記錄。 （二）防水密封盒：120×120×90 mm。 （三）鋰電池：4節(jié)26650串，容量2.8AH左右。 （四）鋰電保護電路：單節(jié)上限電壓：4.3v±0.05V，單節(jié)下限電壓：2.5V±0.05V，最大工作電流：8A，最大瞬間電流：12A，

2、尺寸：45×15×5mm。 （五）電壓表：測量電壓0-20V，工作電壓：2.5-7v（另購7805用于表頭供電），工作電流： 5mA，外型尺寸： 48×29×18.5 mm，準(zhǔn) 確 度：± 0.2%。 （六）DC-DC模塊：降壓電路，尺寸，44×22×7.2 mm，輸入4-26V（成品輸入端濾波電容是16V的，需更換），輸出電壓可根據(jù)需求來任意調(diào)整（輸出總是低于輸入端1.55V），電流最大3A，常規(guī)使用推薦 2A，效率94%-96%（估計有水分，壓差大時不可能這么高），輸出帶短路保護。電路靜態(tài)電流是5MA，電路第7腳為使能端

3、，當(dāng)使能端為低電平的時候，電路靜態(tài)消耗6UA。 （七）小搖把：長約60 mm，手搖繞線器上拆下來的。 （八）開關(guān)及其它小配件：本地自購。導(dǎo)線粗的是200芯鍍銀音箱線，細的是車模用硅橡膠絕緣導(dǎo)線。 （九）缺點：1、不防水。2、在輸出電壓小于2.5V時，電壓表不能測量。3、無平衡充電功能，電池多次充電放后容易造成特性不一致。4、重量不輕，家里沒有秤，但估計不會低于1公斤。5、電壓表少一個開關(guān)，在電池充放電過程中，電壓表都是開著，按最不利的10V壓降考慮，將有0.05W的功率損耗。6、減速電機有噪聲，搖起來嗚嗚的響。 思考： 設(shè)計方案是什么？你是否有不同的設(shè)計方案？ 思考： 案例室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)

4、計學(xué)習(xí)后你有什么收獲？ 課堂練習(xí)： 在案例的基礎(chǔ)上，討論完成自己的方案設(shè)計。 思考： 室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計有什么設(shè)計要求？你還有什么補充？ 設(shè)計要求： （1）用電負(fù)荷：照明用電負(fù)荷800W，娛樂用電（包括電視機、音響、電腦等）負(fù)荷約1500W，廚房用電（包括電飯煲、電冰箱、電熱水器等）負(fù)荷約4500W，衛(wèi)生間用電（洗衣機、排氣扇等）負(fù)荷約1300W，空調(diào)用電約3000W。 （2）照明和各種家用電器使用安全、方便，相互之間影響小，便于維修。 思考： 如何進行設(shè)計分析？你還有什么補充？ （1）設(shè)計的目的是方便住戶使用，滿足住戶的舒適和審美要求，便于日后維修，遵守民用建筑照明設(shè)計規(guī)范，確保室內(nèi)電氣

5、線路的安全。 (2)戶內(nèi)配電系統(tǒng)由電源配電箱和若干個回路組成，它們構(gòu)成了室內(nèi)電氣線路系統(tǒng)的子系統(tǒng)。 (3)當(dāng)某一回路發(fā)生故障時，不影響其他回路的正常工作，如因電飯煲使用不當(dāng)發(fā)生短路時，不至于影響室內(nèi)照明回路的工作。 設(shè)計分析： 設(shè)計方案 我們每個人都會在日常<B style='color:black;background-color:#ffff66'>生活</B>中遇到系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)設(shè)計運用的案例比比皆是。系統(tǒng)的設(shè)計多用于比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為了方便理解系統(tǒng)設(shè)計的方法和過程，就簡單的設(shè)計項目來說明如何進行簡單系統(tǒng)的設(shè)計。 （一）手電筒照明部分的設(shè)計 二、

6、簡單系統(tǒng)設(shè)計的實現(xiàn)： 王丹的設(shè)計目的和設(shè)計要求是什么？ 如何進行設(shè)計分析？ 提出了幾種設(shè)計方案？為什么王丹選取了方案C？如果是你，你是如何選擇？ 方案c如何制作和試驗的？ 思考: 1.王丹同學(xué)在設(shè)計和制作時會遇到哪些問題？如何解決？ 2.你能想出其他的設(shè)計方案，或?qū)ι鲜鋈齻€設(shè)計方案中的一個進行改進嗎？ 1.王丹的目的： 用所學(xué)過的知識，設(shè)計并制作一只簡易的手電筒。 2.設(shè)計要求： 可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。 如何進行設(shè)計分析？ 3.設(shè)計分析： 1)手電筒的結(jié)構(gòu)： （1）可把手電筒看成一個整體。 （2）再把手電筒照明供電部分分為兩個子系統(tǒng)，一個是照明子系統(tǒng)；另一個是供電子系統(tǒng)。 （3）

7、照明子系統(tǒng)的要素是燈泡、導(dǎo)線。 （4）供電子系統(tǒng)的要素是電源、開關(guān)。 2)手電筒的功能 （1）手電筒的功能就是照明，取決于各個組成要素 （2）供電裝置電源是通過導(dǎo)線的連接驅(qū)動燈泡的發(fā)光，這些是基本要素，缺少任何一個，手電筒都不能正常工作。 3)手電筒的組裝 （1）將手電筒的各個要素按照一定的要求進行匹配，組裝才能達到目的功能 （2）合理選擇元器件 提出了幾種設(shè)計方案？為什么王丹選取了方案C？如果是你，你是如何選擇？ 方案A （1）設(shè)計一個簡單的電路，畫出電路圖。 （2）根據(jù)電路圖，選擇元器件，如燈泡、干電池、導(dǎo)線等，并搭接電路。 （3）通過控制開關(guān)，使燈泡發(fā)光。 方案B 選擇元器件為發(fā)光二極管

8、及干電池、金屬筒等，其他步驟參照方案A。 4.設(shè)計方案： 方案C 1)設(shè)計目標(biāo)：設(shè)計一個自動發(fā)電手電筒，用發(fā)電機代替干電池進行供電。 2)手電筒系統(tǒng)的各要素： 手柄 齒輪組 小燈泡 發(fā)電機 3)工作原理：用手搖動手柄，使齒輪轉(zhuǎn)動，帶動由磁鐵和線圈組成的發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，輸出電流，使小燈泡發(fā)光。 方案c如何制作和試驗的？ 5.方案制作： 試驗： 測試玩具電動機能否改裝為發(fā)電機. 試驗器材： 玩具電動機、小燈泡、粗棉線、導(dǎo)線。 試驗過程： (1)在電動機的接頭上連接小燈泡。 (2)在電動機的轉(zhuǎn)軸上繞十幾圈的棉線。 (3)用力快速抽動棉線，使電

9、動機的轉(zhuǎn)子迅速轉(zhuǎn)動，觀察小燈泡發(fā)光情況。 活動： 連接并試驗王丹設(shè)計的手電筒照明供電系統(tǒng)。 試驗總結(jié)： 當(dāng)外力使電動機轉(zhuǎn)子迅速旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，小燈泡發(fā)光。玩具電動機經(jīng)改裝可以發(fā)電。 試驗獲得成功后，他們開始動手制作: (1)設(shè)計簡單電路，畫出電路圖。 (2)根據(jù)電路圖，選擇元器件，25V的燈泡、導(dǎo)線、發(fā)電機、大齒輪、小齒輪、發(fā)電機座子、手柄等。 (3)通過手搖柄控制燈泡發(fā)光。 (4)工作原理：手柄的軸與大齒輪軸連接，利用輪軸原理，把手運動帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，大齒輪與小齒輪嚙合提高小齒輪的轉(zhuǎn)速，帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，快速切割磁感線引起磁通量的變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，有了感應(yīng)電流，使

10、小燈泡持續(xù)發(fā)光。 思考: 1.王丹同學(xué)在設(shè)計和制作時會遇到哪些問題？如何解決？ 2.你能想出其他的設(shè)計方案，或?qū)ι鲜鋈齻€設(shè)計方案中的一個進行改進嗎？ P85練習(xí)1 1 方案1：在就餐時間增加食堂的窗口和工作人員； 方案2：不同年級學(xué)生的下課時間錯開20min; 方案3；加強工作人員的培訓(xùn)，提高工作效率； 方案4：新建一個學(xué)生食堂。 系統(tǒng)分析過程： （1）明確問題，設(shè)立目標(biāo)： 系統(tǒng)存在的問題時：食堂小，人數(shù)多，午餐學(xué)生排隊等待。 改進目標(biāo)：減少學(xué)生就餐排隊的時間。 （2）尋找各種解決方案。 （3）比較權(quán)衡方案。 方案1：由于場地面積有限，食堂的窗口和工作人員不能過多增加； 方案2：將不同年級學(xué)生

11、的下課時間錯開20min，年級較少時可行，若年級較多時不可行。 方案3：工作人員的效率不能無限的提高，對現(xiàn)狀幫助不大。 方案4：雖然需要經(jīng)費和場地，但從長遠看這個方案最可行。 （4）檢驗核實，作出決策。 經(jīng)過多方案權(quán)衡，方案4是最可行的。 較可行 較可行 可行 整體效果 投入較慢 影響學(xué)生正常時間就餐 職工人數(shù)增多 可能產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng) 可行 可行 可行 技術(shù)實現(xiàn)的可行性 先進 一般 一般 技術(shù)的先進性 有經(jīng)費可行 較可行 可行 管理的可行性 慢 快 快 實施的速度 多 少 少 成本投入狀況 方案3 方案2 方案1 評價項目 1、 方案一：增加食堂職工，擴大服務(wù)人員數(shù)量 方案二：對學(xué)生正常就餐時間

12、進行適當(dāng)提前和順延 方案三：新建一個食堂 2、可調(diào)孔徑的分選裝置的改進設(shè)計 在許多行業(yè)，常使用分選設(shè)備實現(xiàn)物質(zhì)的分類和篩選，并有自動分選和手動分選之分。右圖是一個簡單的分選裝置，現(xiàn)要進行改進設(shè)計。 設(shè)計要求：利用周邊的材料或廢棄物，運用系統(tǒng)的思想設(shè)計并制作簡易分選機，使篩選孔 徑的大小可調(diào)節(jié)。 關(guān)鍵是運用系統(tǒng)的思想，設(shè)計分選 設(shè)備中各個部分，使它們之間構(gòu)成特定 的關(guān)系，才能實現(xiàn)分選并達到的可調(diào)孔 徑的目的。 3、高架橋或高樓雨水收集利用問題 設(shè)計要求：在高架橋現(xiàn)有排水管道的基礎(chǔ)上，增加必要的蓄水管道或設(shè)施，使之能夠收集雨水、定時排水并澆灑到橋下花壇的植物上，當(dāng)雨水量過大時，還可通過相應(yīng)的 途徑

13、排出。 利用系統(tǒng)設(shè)計的思路分析并提出解決問題的方案，有條件的可以進行設(shè)計方案的試驗。 運用系統(tǒng)的思想解決： （1）應(yīng)增加管道和集水設(shè)備； （2）實現(xiàn)定時排水澆灑； （3）當(dāng)集水設(shè)備裝滿時，通過下水道排水。 小結(jié)： 通過案例分析使同學(xué)們動手動腦，理解了系統(tǒng)設(shè)計的一般過程。 課余查閱資料、思考、選購材料、試驗、改進和設(shè)計王丹同學(xué)的設(shè)計方案。 上節(jié)課我們通過對案例“手電筒照明供電部分的設(shè)計”的分析并進行了試驗測試，學(xué)習(xí)理解了系統(tǒng)設(shè)計的一般方法和思路。本節(jié)課，讓我們對王丹設(shè)計的三種方案進行改進或者提出新的方案。 6.手電筒照明供電部分的設(shè)計的優(yōu)化： 7展示：手電筒照明部分的設(shè)計及優(yōu)化： （1）活動要求

14、： a、每組選派代表到講臺上用展臺展示改進方案，并講解方案的結(jié)構(gòu)和設(shè)計思想，時間不超過5分鐘。 b、同學(xué)們推選四名評委對展示的方案進行點評賦分。 C、展示同學(xué)對評委的點評可以做出申辯和解釋。其他同學(xué)也可舉手發(fā)表自己的看法。 （2）目標(biāo)激勵： 有創(chuàng)意的設(shè)計作品將會被保存到通用技術(shù)教室的學(xué)生優(yōu)秀作品展柜并被公布到我校園網(wǎng)上，并被推薦參加2009年我校園之星評選活動。甚至有可能被推選參加2010年西安市科技創(chuàng)新大賽。 （3）評分標(biāo)準(zhǔn)： 10 設(shè)計說明編寫水平 10 方案設(shè)計步驟的完整性 10 設(shè)計特色創(chuàng)意 10 方案實施的經(jīng)濟成本 10 方案對因素的分析是否全面 15 方案實施的整體效果 15 方案

15、實施的可行性 20 方案設(shè)計目標(biāo)完成情況 得分 分值 評價指標(biāo) 給同學(xué)們5分鐘時間準(zhǔn)備。 (4)展示和評價。 教師指導(dǎo)評委點評賦分，學(xué)生代表展示和答辯。 （5）展示市場流行的充電手電 市面手搖充電手電電路圖： 小結(jié)： 上兩節(jié)課我們通過手電筒照明部分的設(shè)計的案例分析，加深了對系統(tǒng)設(shè)計的方法和過程的理解。本節(jié)課我們將通過案例室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計的學(xué)習(xí)，再次加深對系統(tǒng)設(shè)計的方法和過程的理解。 二、簡單系統(tǒng)設(shè)計的實現(xiàn)： （二）室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計。 現(xiàn)在人們最大消費就是購房，當(dāng)房子買下后，面臨的就是裝修問題了。在裝修過程中，許多業(yè)主和裝修公司都十分重視“木工活”、“瓦工活”的施工質(zhì)量和效果，人們?nèi)?/p>

16、易忽視住宅的室內(nèi)電氣設(shè)計，導(dǎo)致裝潢完成后才發(fā)現(xiàn)有設(shè)計不合理之處，或住戶對每條線路的走向一無所知，殊不知，對將來的使用影響最大的，既不是地上的磚鋪得平不平，也不是墻壁上的涂料刷得是否牢固，而是室內(nèi)電線、電話線、有線電視光纜的鋪設(shè)是否安全合理，使用后出現(xiàn)了故障能不能檢修，所以進行住宅室內(nèi)電氣線路設(shè)計很重要。 隨著住戶各類家用電器的逐漸增多，特別是空調(diào)、電熱水器等大功率電器的使用，住宅電氣設(shè)計由原來的純照明向多功能的方向發(fā)展。為避免住戶使用過程中的電氣線路過載等狀況的發(fā)生，運用系統(tǒng)的思想整體地進行電氣線路的設(shè)計是非常必要的。 下面我們就對楊輝購買的一套135.6m2的三室二廳的新房室內(nèi)電氣線路進行系統(tǒng)的設(shè)計。 討論： 并分析教材第89頁案例: “室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)設(shè)計”明確室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計從以下方面考慮。 設(shè)計要求： 設(shè)計分析： 設(shè)計方案： 方案實施： * 我們每個人都會在日常<B style='color:black;background-color:#ffff66'>生活</B>中遇到系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)設(shè)計運用的案例比比皆是。 某連鎖店的貨物配送的設(shè)計 某單位遠程視頻會議系統(tǒng)的設(shè)計 企業(yè)資產(chǎn)的管理設(shè)計 室內(nèi)裝修設(shè)計 假期旅