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考點27——芯片電路設計
1．如圖所示是小明設計的孵化箱溫度控制系統，Rt為熱敏電阻，用發光二極管和光敏電阻來檢測箱內是否有雞蛋，當箱內有雞蛋時，箱內溫度低于20℃時，加熱器啟動工作，當溫度高于45℃時，加熱器停止工作，箱內無雞蛋時，不管溫度如何，加熱器都不工作，已知IC1控制上限，IC2控制下限，請根據描述回答下列問題：
現發現555已經損壞，現改用電壓比較器代替，為了保證功能不變，請你在虛線框連接好電路。
2. 如圖所示為小明設計的地下室濕度LED指示電路，當地下室濕度大于設定濕度時，發光二極管V2發光；當地下室濕度大于室外濕度時，發光二極管V1發光。Rs1和Rs2均為濕敏電阻，IC1、IC2為電壓比較器，V+>V-時輸出高電平，V+小明準備搭建測試電路，請你在虛線框1內幫他完成比較器的連接
3.如圖所示是小明設計的窗簾自動控制電路（暫不考慮電機如何自動停止）當環境光線強度介于上限和下限之間時打開窗簾（通過電機的電流從“+”到“-”），當環境光線強度高于上限或低于下限時關閉窗簾（通過電機的電流從“-”到“+”）。比較器功能：V+>V-時輸出高電平，V+小明準備用555芯片來代替題圖虛線框中的電路，555芯片的功能如表所示。請在下圖虛線框中完成電路連線，實現原有的控制功能，要求A點與B點不能直接相連。
555功能表
1腳 2腳 6腳 3腳 7腳 8腳
GND 任意 高電平 斷開 Vcc
保持 保持
低電平 接地
4. 通技達人小通特意為學校的演講比賽設計了一個定時提醒控制電路，以及裁判表決電路，定時部分主要由 555 芯片和觸發器組成。接通開關K，選手開始演講時，評委只要按下按鈕SB，設定時間一到蜂鳴器再次響起，比賽結束。表決電路部分由三個表決開關A、B、C及門電路組成，其中A代表主裁判表決鍵，B、C為副裁判表決鍵，每位選手比賽結束，裁判根據選手表現，選擇是否按下開關，請你結合題意，根據要求完成下列問題：
請根據題意完成觸發器部分的連線_
5. 針對目前我省能源“雙控”和“減煤”工作面臨的嚴峻形勢和綠色發展的要求，市級各有關單位應嚴格遵守辦公區域在當天室外最低氣溫達到3℃以下（含3℃）時方可開啟空調等取暖設備，且設置溫度不得超過16℃。小明設計了如圖所示的室內溫度自動控制電路，系統通電后，只有室外溫度達到過3℃以下（含3℃），系統才能將室溫控制在15℃-16℃范圍內。其中RT2是正溫度系數熱敏電阻，RP2和RP3分別用于設定15℃和16℃，三極管V1、V2都工作在開關狀態，請根據描述完成以下任務：
在虛線框中將555芯片連線，實現電路功能
6. 如圖所示是555時基電路的內部原理圖，由兩個運算放大器(C1和C2)，基本RS觸發器，門電路及三極管等元器件構成。各種邏輯關系見下表，完成下列各題。
下圖是利用555時基電路設計的水池水位燈光報警電路圖，圖中A、B、C是三個電極檢測點。當水位高于水位線A時，綠燈亮；當水位低于B點時，紅燈亮；當水位處于A、B之間時，3腳電位處于保持狀態。該電路還不完整，請在虛線框內為D點連接合適位置，實現上述功能。（注意：假設水池中水的電阻為0）
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7.如圖A所示是古希臘的希羅自動門的控制原理圖。小明應用所學知識對下圖的希臘門進行改造。如圖B為小明設計的新電路，其要求是在溫度降低且光照變暗的情況下通過啟動繼電器J來實現電機啟動，從而開門并帶動加熱器加熱房屋內的室溫。發光二極管用來指示繼電器是否亮起；Rp1與Rp2為可調電阻；Rg為光敏電阻；Rt為正溫度熱敏電阻。比較器的功能：當V+>V-時輸出高電平，當V+圖A 圖B
（1）圖B中虛線框處缺少一個邏輯門，請從教材中學過的邏輯門中選擇一個符合控制要求的，將邏輯符號畫在虛線框中；
（2）小明在搭建B電路時因為三心二意而把原來的Rt電阻與比較器損壞，現在他的手頭有一個3與非門、1或非門芯片與負溫度系數Rt，安裝部分電路如下圖C所示，請你幫助可憐的李嬌妻連接成完整的電路。（要求：四個門電路均用到）
圖C
8.小明看到同學們平時給水培花盆換水操作很辛苦，根據所學的電子控制技術設計了如圖 a 所示的一鍵操作自動換水電路，其中三極管都工作在開關狀態，水的電阻不能忽略。根據描述完成以下任務：
圖 a
小明打算用數字邏輯芯片簡化電路設計，提高電路的穩定性，請你在圖 c 所示的虛線框 3 中連線，實現電路功能，其中芯片的引腳分布圖如圖 b 所示。
圖 b
圖 c
【參考答案】
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