淺談LED燈箱廣告製作的項目教學法

為了探討電子電器應用與維修專業的教學方式，我在省級精品課程《LED顯示屏的安裝與調試》的教學中嘗試使用項目教學法，即：將一個教學任務分解為若干個子項目來開展教學。現以「LED燈箱廣告製作」為例，談談開展項目教學的注意事項。

【項目一】選題

燈箱廣告按照四個字進行設計：貴定職校。將學生進行分組，每8人一組，每2人負責一個字的製作，最後拼成一塊燈箱廣告。

【項目二】選材

1. 板材的選擇

燈箱廣告用鋁塑板製作，先用裁紙刀從一塊鋁塑板上切下長240cm、寬60cm的鋁塑板，再將其平均分為4塊，每塊60cm×60cm。

2. 字體的選擇

到打字店列印出「貴定職校」四個字，用刻字機刻好，將字貼在鋁塑板上。

3. 發光二極體的選擇

為了讓學生了解各種顏色發光二極體的特性，要求每個字用不同顏色的發光管（Φ5mm，一串二極體有20顆）：「貴」——藍色，「定」——紅色，「職」——黃色，「校」——綠色。「貴定職校」這4個字的周邊用「紅、藍、綠」三種顏色進行裝飾。設計圖紙見圖1。

【項目三】鑽孔

先用直尺和筆在字的周邊確定要鑽孔的位置。每個字要鑽孔的位置如下：「貴」——左、上、下，「定」——上、下，「職」——上、下，「校」——右、上、下。這樣，把四個字拼接在一起時周邊的圖案才是連貫、完整的。然後選用略小於發光二極體的鑽頭，用手電鑽對貼有字的鋁塑板進行鑽孔。

【項目四】安裝發光二極體

1. 四字發光管的安裝

看似簡單的發光二極體安裝，實際做起來並不是那麼容易。首先要確定發光二極體的「正」「負」極，把每個字的起始位置確定為「正」極，然後對字的筆畫進行安裝，按照「正」「負」極性把發光管安裝到每個字的孔上去。安裝時要儘量做到發光二極體不交叉，以免後面接線時出現很多跳線。

2. 周邊裝飾發光管的安裝

周邊裝飾發光管採用每隔3顆換一種顏色的方式，按照「紅紅紅-藍藍藍-綠綠綠」的順序進行安裝。特別提示：由於「貴定職校」四個字是分開的，安裝裝飾發光管時要注意按照字的先後順序進行；同學之間要相互合作，不能各自為政，否則把四個字拼接在一起時可能會出現顏色不協調的情況。

3. 發光二極體的焊接

將每個字的發光二極體的正負極按順序分別焊接起來，組成一串，再把正極用紅導線焊接，負極用黑導線焊接。周邊的三組LED燈依次用紅、藍、綠三色導線分別焊接。最後，選用帶有八路疊加輸出和三路循環輸出的LED電子燈箱控制器（見圖2）。將「貴定職校」四個字的發光管的負極分別接在八路疊加輸出的1至4端，正極接入公共「正極」端；周邊的「紅藍綠」三組發光管的負極分別接在循環輸出的1至3端，正極同樣接入公共「正極」端。

4. 發光二極體的固定

固定發光二極體之前，要先檢查有沒有發光管沒安裝到位，如有，必須將發光管壓到底後再固定，否則會造成有的發光管凹陷下去，影響美觀和發光的亮度。檢查無誤後，用熱熔膠槍融化熱熔膠，塗抹在安裝好發光管的鋁塑板上，把發光管固定住。

【項目五】通電調試

連接好所有發光管並檢查無誤後，就可以進行調試了。把控制器的電源輸入端與一個接線插頭連接好，接通電源，觀察到如下現象：中間4個字全部沒有點亮，燈箱廣告邊緣的循環燈組（紅色的）亮一下就熄滅了。分析其原因，主要如下：

1. 中間4個字沒有點亮，是由於每個字所用的發光二極體都超過150顆（藍色230顆、紅色220顆、綠色216顆、黃色207顆），且當所有發光管是串聯在一起的。而紅、黃髮光管的工作電壓一般為1.8~2.2V,藍、綠髮光管的工作電壓一般為3~3.3V，工作電流儘量控制8mA以內。由於是發光管是串聯連接，每個字上的每顆發光管分得的電壓低於發光管的工作電壓，所以發光管無法點亮。

2. 循環燈組中的紅色發光管亮一下就熄滅，是由於紅色發光管的數量少（只有66顆），而其工作電壓低（只有1.8V），當循環燈組接入220V電源時，紅色發光管上分得的電壓超過其額定電壓，造成電壓過高，擊穿發光二極體，導致紅色循環燈組熄滅。

【項目六】排除故障

1. 將每個字的發光管按照個數分成幾串：「貴」字（藍色）的230顆發光管分為3串，每串77、77、76顆；「定」字（紅色）的220顆發光管分為兩串，每串110顆；「職」字（黃色）的216顆發光管分為兩串，每串108顆；「校」字（綠色）的146顆發光管分為兩串，每串73顆。接著，將每個字按照分好的串數分別並聯焊接在一起，利用歐姆定律計算出應該接上一隻3kΩ/10W的限流電阻。最後，把四個字的負極分別接到控制器的第1-4組疊加輸出端，正極都接到公共「正極」端。

2. 由於邊緣循環燈組中的紅色發光管已被擊穿，應先拆下被擊穿的發光管，重新更換紅色發光管並焊接好。由於紅色發光管只有66顆，利用歐姆定律計算，必須串聯一隻9.1kΩ/10W的分壓電阻。另外兩組循環燈組也分別串聯一隻4.7kΩ/10W的限流電阻。重新用熱熔膠固定更換的紅色發光管。再將三組循環燈組的負極依次接到控制器的循環接線端，正極同樣接到公共「正極」端。

【項目七】再次通電調試

重新檢查所連接的電路有無短路情況，確認無誤後，再次進行通電調試。接通電源後，看到如下現象：「貴定職校」四個字依次點亮，然後有節奏地閃亮；邊緣的循環燈組也按照「紅」「綠」「藍」的順序循環點亮。至此，「LED燈箱廣告」製作成功。調試好的燈箱廣告如圖3所示。

【項目八】總結經驗

本次教學通過把一個實訓項目分為若干個項目來進行教學，引導學生逐一完成每個子項目，學生很有成就感，學習興趣自然很高。在每個子項目的進行過程中，知識點也一點一點地滲透，從而完成製作LED燈箱廣告的任務。興趣是最好的老師，有了興趣學生才願意自主的來學習。

總結「LED燈箱廣告製作」的教學過程，以下幾點需要注意：

1. 要先根據所做燈箱廣告的尺寸來拆取鋁塑板。

2. 根據燈箱廣告的字數來確定字的大小，選擇合適的發光管，合理安排每一個字所用發光管的個數，在鋁塑板上均勻地打孔。

3. 安裝發光管之前一定要先檢測每一顆能否正常發光，並注意發光管的極性，否則一旦安裝上去，就很難查找不發光或裝反的發光管了。

4. 要根據不同顏色發光管的工作電壓將每個字的發光管分成合適的串數，建議：紅色、黃色每串105~115顆，綠色、藍色每串65~70顆。

5. 要根據不同顏色發光管的工作電壓和電流（8~10mA）計算需要串聯的降壓、限流電阻的阻值和功率。

6. 調試無誤後，通電點亮一段時間，如果沒有發現問題，就可以用熱熔膠對發光管進行固定處理，用絕緣膠布把導線與發光管的焊接部位做絕緣處理。

7. 最後安裝鋁合金邊框，接出220V的電源線，項目任務就全部完成了。

貴州省貴定縣中等職業學校  王澤江