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考點26——邏輯門電路設計
1. 自2021年1月選考開始浙江省啟用考場身份驗證入場設備，其包含身份證識別、人臉識別、缺考確認等模塊。小明想通過所學電路知識來設計相同功能的實驗電路（如圖所示）。電路中身份證識別成功時其輸出為1，失敗或未刷身份證時輸出為0。當人臉識別成功時其輸出為1，人臉識別失敗時其輸出為0。當考生缺考時其輸出為1，未缺考時其輸出為0。當身份證識別與人臉驗證均成功則亮綠燈V2；當身份證識別成功但人臉驗證失敗則亮黃燈V3；當身份證識別失敗則亮黃燈V4；當考生缺考時紅燈V5亮，其他燈均不亮。請使用與非門補全題圖虛線框b中的電路，要求電路簡單；
2.如圖a所示是工位間物料傳輸系統(tǒng)，物料桶隨傳送帶運動。小明為其設計了如圖b所示的實驗電路。當工位1上的工人取完物料時，料位檢測器出低電平，電機正轉，物料桶由檢測點1移向工位2，到達檢測點2時(發(fā)光二極管V2的光被遮住)電機停止轉動，工位2上的工人向物料桶加裝物料。加滿時，料位檢測器出高電平，電機反轉，物料桶移至檢測點1時，電機停止轉動。電機M的電流從“+”流到“－”，電機正轉，反之反轉。請使用合適的邏輯門，補全題圖b虛線框1中的電路，電路盡可能簡單。
3. 如圖1所示是小明設計的土壤加濕電路。其中K為手動裝置，只有合上K，且當溫度高濕度低時，加濕裝置才開啟，其余情況加濕裝置關閉。已知RS為負特性濕敏電阻，Rt為正溫度系數(shù)熱敏電阻，IC為比較器，當V+＞V-時輸出高電平，V+＜V-時輸出低電平。請完成以下任務。
請用一個2輸入或非門和一個2輸入與非門設計虛線框1位置的電路，實現(xiàn)上述功能；
4. 如圖a所示為小明設計的“多肉曬太陽”自動控制電路。當室外光線強度介于上下限之間時，電機驅動小車將多肉盆栽移至室外（通過電機的電流從“+”到“-”），當室外光線強度高于上限或低于下限時將多肉盆栽移回室內（通過電機的電流從“-”到“+”）。請完成以下任務：
圖a
當土壤濕度低于設定值時不能將多肉置于室外，于是小明重新設計了部分電路。其中RS為濕敏電阻，RP1和RP2的阻值不作調整，開關S的功能與原電路保持一致。請使用不超過四個2輸入或非門在虛線框1中完成電路設計，實現(xiàn)控制功能，要求電路簡單；
圖b
5.小明參觀某現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術學校的花卉大棚基地時，發(fā)現(xiàn)溫度過高時，需要人工打開四周的通風窗來調節(jié)棚內溫度，操作很繁瑣。小明設想應用通用技術教材中的知識，實現(xiàn)通風窗的自動控制。當棚內溫度高于上限時，打開通風窗（通過電機的電流從“b”到“a”），碰到限位開關S2后，停止轉動；當棚內溫度低于下限時，關閉通風窗，碰到限位開關S1后，停止轉動。請完成以下任務:
實際試驗一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)為了改善種植效果，需要在大棚當溫度在上、下限之間時，可以紅外遙控打開通風窗。小明修改了控制要求:當棚內溫度低于下限時，關閉通風窗；當棚內溫度高于上限時，打開通風窗；當棚內溫度高于下限且紅外接收管H輸出高低變化的解碼脈沖信號（紅外接收管沒有接收到紅外信號時，H輸出高電平）時，也能打開通風窗。其中RP1調試上限，R2調試下限。請你在圖d虛線框中補畫邏輯門并連線，實現(xiàn)電路功能，要求電路簡單。
6.如圖是小明設計的房間濕度控制系統(tǒng)。要求當室內有人時：若濕敏電阻檢測到房間濕度太低時，系統(tǒng)啟動電動噴霧器 M1 給房間增加濕度；若檢測到房間濕度太高時，系統(tǒng)啟動通風機 M2 來降低房間濕度；若檢測到房間濕度不高也不低時，通風機M1、M2 都不啟動。若室內無人時，系統(tǒng)停止工作。他想利用微波雷達探測模塊來采集室內有無人的信號，圖中 IC 為微波雷達探測模塊，當探測到有人時，IC 輸出高電平，否則輸出低電平。請根據(jù)要求完成下列各題：
請用5個2輸入或非門設計虛線框位置的邏輯電路圖，實現(xiàn)電路功能；
7.如圖所示是小明設計的窗門自動控制電路。白天不下雨且室內有人吸煙時，自動打開窗門（通過電機的電流從“+”到“﹣”），否則自動關閉窗門（通過電機的電流從“-”到“+”）。R0為煙霧傳感器用于檢測煙霧的濃度大小，煙霧濃度越大電阻值越小；Rg為光敏電阻，用于檢測室外光線的強弱；RS為濕敏傳感器，用于檢測是否有雨；M為減速電機。比較器功能：V+>V-時輸出高電平，V+請你用若干2輸入或非門連接上圖虛線框電路，實現(xiàn)上述電路功能。
8.如圖1所示是食堂餐具智能傳送裝置，他能實現(xiàn)如下功能：當檢測裝置檢測到有人且輸送線上有餐具時，電機正常啟動運輸餐具；若人流量檢測裝置檢測到人流量較大時，則電機轉速提高；若一段時間內沒有餐盤放到輸送線上或無人時，則電機停止運轉。他工作的電路圖如圖2所示：用發(fā)光二極管V1和光敏電阻Rg來檢測輸送線上是否有餐具；當有人在時，人監(jiān)測裝置出高電位，無人時出低電位；當人流量較大時，人流量檢測裝置輸出高電位，反之出低電位。請完成以下任務。
圖1
圖2
根據(jù)電路功能，請用三個二輸入與非門完成下列虛線框電路設計。
9.如圖 a 所示是小明設計的室內溫度指示電路，當室內溫度高于設定值時，發(fā)光二極管 V2 發(fā)光；當室內溫度高于室外溫度時，發(fā)光二極管 V1 發(fā)光。Rt1 和 Rt2 均為相同的熱敏電阻，IC1、IC2 為電壓比較器，V+>V-時輸出高電平，V+小明將溫度指示電路改為工作狀態(tài)指示電路，要求在室內溫度高于設定值且低于室外溫度時，開啟制冷機 M1，發(fā)光二極管 V4 發(fā)光；室內溫度高于設定值且高于室外溫度時，開啟排風扇 M2 進行通風降溫，發(fā)光二極管 V3 發(fā)光。為實現(xiàn)上述功能，請你用不超過四個 2 輸入與非門設計圖 b 虛線框 1 中的電路；
圖 b
10. 如圖a所示是某智能燃氣灶，小明為其設計了如圖b所示的部分實驗電路。“人監(jiān)測”裝置檢測到人，A點輸出高電平，否則輸出低電平，A點信號經(jīng)“延時器”延時后送達B點；“鍋檢測”裝置監(jiān)測到燃氣灶上放著鍋時，C點輸出高電平，否則輸出低電平，C點信號經(jīng)“延時器”延時后送達D點；Rt為負溫度系數(shù)熱敏電阻；電機M運轉時燃氣閥門關閉，燃氣灶熄火。當有人時，燃氣閥門自動打開。如果人離開監(jiān)測區(qū)域一定時間（可人為設定）后，或者鍋具離開燃氣灶一定時間后，燃氣閥門關閉。當意外熄火時，燃氣閥門也能關閉。比較器的功能：當V+>V-時輸出高電平，當V+請使用若干二輸入與非門，補全題圖b虛線框1中的電路，實現(xiàn)題設功能，要求電路簡單；
【參考答案】
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