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一輪小專題專項(xiàng)復(fù)習(xí)考點(diǎn)37
——電路設(shè)計(jì)（輸入部分）
電路設(shè)計(jì)——輸入部分
電路設(shè)計(jì)的步驟
1.電路的設(shè)計(jì)常考查電路的連線，即對電子控制系統(tǒng)工作過程進(jìn)行考查。電子控制系統(tǒng)的工作過程分析：
（1）明確目標(biāo)：明確給定電子控制系統(tǒng)的功能，即控制系統(tǒng)最初輸入量和最終的被控量。
（2）化整為零：要把控制系統(tǒng)劃分為輸入、控制（處理）和輸出三個(gè)部分。然后分別對每個(gè)部分的輸入和輸出進(jìn)行分析（有時(shí)這三個(gè)部分可能會(huì)有共同的元器件），列出每個(gè)部分的輸入、輸出的真值表。
（3）統(tǒng)籌分析：分析時(shí)既要分析各個(gè)部分，同時(shí)又要從全局角度綜合考慮這些部分。
2.電路的設(shè)計(jì)步驟
（1）明確功能模塊所完成的控制信號的傳輸線路；
（2）確定所需的元器件；
（3）分辨信號線、電源正、電源負(fù)；
（4）完成線路的連接、設(shè)計(jì)。
輸入部分設(shè)計(jì)的方法
1.常見輸入部分設(shè)計(jì)解題方法
輸入部分（傳感器電路）的設(shè)計(jì)分為以下兩種，獲得模擬信號：光敏電阻、熱敏電阻、濕敏電阻；獲得數(shù)字信號：水位探頭、干簧管。
（1）輸入部分一般由電阻器和 傳感器組成，首先要明確所連傳感器的特性，如隨溫度、濕度、光照等變化，阻值如何變化。
（2）電阻器應(yīng)與傳感器串聯(lián)連接，中間去接數(shù)字電路的輸入端，或三極管的基極，傳感器的位置要根據(jù)電路工作原理確定
（3）若控制有上、下限。則應(yīng)把電阻器和傳感器組成兩個(gè)串聯(lián)電路，中間分別接數(shù)字集成電路的兩個(gè)輸入端。兩傳感器一般同在上或下部，上和下要根據(jù)電路工作原理確定.
2.輸入部分的電路一般由傳感器、可變電阻和低壓直流電源相互串聯(lián)構(gòu)成，在傳感器與可變電阻之間引出一條導(dǎo)線連在控制處理部分，可以將非電量信號的變化轉(zhuǎn)化成電信號。一般的形式如圖a或如圖b所示，根據(jù)電路功能的需要選擇圖a或圖b的電路連接方式。若只要一個(gè)輸入端，則輸入電路的引線端一定連在控制處理部分，電路的兩端根據(jù)電路要求，一端接電源，另外一端連接公共端；若需要有兩個(gè)或多個(gè)輸入端，則只需將每一個(gè)輸入電路的引線連到控制處理部分，每一個(gè)輸入電路的兩端根據(jù)電路要求，一端接電源，另一端接公共端。
【聚焦考點(diǎn)】
1.（2022.01浙江真題）小明針對《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》中的伸縮晾衣架設(shè)計(jì)了試驗(yàn)電路，要求當(dāng)傳感器檢測到光線較弱或下雨時(shí)，VD1發(fā)光，表示將晾衣架移入陽臺；當(dāng)傳感器檢測到光線較強(qiáng)且不下雨時(shí)，VD2發(fā)光，表示將晾衣架移出陽臺。
【問題】用光敏電阻Rg檢測光照強(qiáng)度，用濕敏電阻Rs檢測潮濕程度（濕度增大阻值減小），要實(shí)現(xiàn)上述控制功能，圖b虛線框處正確的輸入回路是（ ）
C
2.(2022.12浙江百師聯(lián)盟)小明設(shè)計(jì)了如圖所示的溫度報(bào)警電路。采用正溫度系數(shù)熱敏電阻，設(shè)計(jì)要求:當(dāng)檢測到的溫度高于設(shè)定值后，V3隨溫度升高逐漸變亮，如果溫度繼續(xù)上升到一定值后，V4 , V5開始變亮，最后蜂鳴器HA發(fā)出報(bào)警聲，則以下電路設(shè)計(jì)合理的是( )
A
3.（2023.05臨海、新昌兩地聯(lián)考）如圖所示為小明設(shè)計(jì)的防盜報(bào)警試驗(yàn)電路。Rg用于檢測外界太陽光照，S為干簧管，安裝在門框內(nèi)部，門打開時(shí)干簧管的觸點(diǎn)斷開，門關(guān)閉時(shí)觸點(diǎn)閉合。要求白天不報(bào)警，當(dāng)天黑且門被打開時(shí)，蜂鳴器HA報(bào)警。
【問題】使用過程中，555芯片損壞，小明決定利用門電路來代替555芯片，以實(shí)現(xiàn)類似的報(bào)警功能，請完成虛線框2中的電路連線。
【問題】使用過程中，555芯片損壞，小明決定利用門電路來代替555芯片，以實(shí)現(xiàn)類似的報(bào)警功能，請完成虛線框2中的電路連線。
4.（2023.03溫州二模）如圖a所示是小明設(shè)計(jì)的房間濕度控制電路圖。功能如下:若房間濕度低于下限設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)電動(dòng)噴霧器M給房間增加濕度;若房間濕度高于上限設(shè)定值時(shí)，電動(dòng)噴霧器M停止工作。
【問題】發(fā)現(xiàn)濕敏電阻Rs1損壞，請你重新設(shè)計(jì)輸入電路部分，實(shí)現(xiàn)當(dāng)Rp1調(diào)大時(shí)，濕度上限升高，濕度下限降低的功能，在虛線框1內(nèi)完成連線.
【問題】發(fā)現(xiàn)濕敏電阻Rs1損壞，請你重新設(shè)計(jì)輸入電路部分，實(shí)現(xiàn)當(dāng)Rp1調(diào)大時(shí)，濕度上限升高，濕度下限降低的功能，在虛線框1內(nèi)完成連線.
5.（2023.03嘉興平湖市統(tǒng)考）如圖所示a為小明以555時(shí)基電路為核心設(shè)計(jì)的溫控電路，用以控制水箱的溫度，可以將水溫控制在30°C-40°C。圖b是555芯片功能表(5腳電位用Vct表示)
【問題】為了防止溫控電路失靈導(dǎo)致溫度過高，小明在原有電路的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，用Rt2檢測極限溫度，以實(shí)現(xiàn)溫度過高切斷電源的功能，請?jiān)趦蓚€(gè)虛線框內(nèi)選擇合適的端子連接電路。
6.（2022.10浙南名校聯(lián)盟）為解決房間內(nèi)的濕度過高的問題，小明設(shè)計(jì)了如圖a所示的濕度控制電路，當(dāng)房間內(nèi)的濕度超過60%且除濕機(jī)的水箱內(nèi)水未滿時(shí)，啟動(dòng)除濕機(jī)開始除濕，以維持房間內(nèi)讓人舒適的空氣濕度范圍(40%-60% ) .IC1, IC2是比較器，V+> V-時(shí)，輸出高電平，V+【問題】小明對電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，除濕機(jī)在房間濕度未達(dá)到下限時(shí)就停止工作，檢查發(fā)現(xiàn)是因?yàn)樗湓跐穸任凑{(diào)節(jié)到位時(shí)就滿了。針對這一問題，小明利用漂浮磁鐵設(shè)計(jì)了水箱水位控制電路，水位到達(dá)上限時(shí)開啟馬達(dá)排水。低于下限時(shí)停止排水。請根據(jù)555的引腳功能在虛線框2內(nèi)完成連線，以實(shí)現(xiàn)上述功能:
7.（2023.12縣域聯(lián)盟）小明設(shè)計(jì)了灑水車的實(shí)驗(yàn)電路，要求當(dāng)傳感器檢測到地面溫度高或地面灰塵多時(shí)，V2發(fā)光，表示灑水車開始灑水。
【問題】用熱敏電阻Rt檢測溫度(溫度增大阻值減小)，用灰塵電阻Rh檢測灰塵的多少(灰塵多阻值減小)，要實(shí)現(xiàn)上述控制功能，圖(a)虛線框處正確的輸入回路是( )
B
8.(2023.04湖麗衢三地聯(lián)考)如圖所示是小明設(shè)計(jì)的房間濕度控制電路。當(dāng)房間有人且溫度適宜時(shí)，可將房間濕度控制在一定范圍內(nèi);當(dāng)房間無人或溫度過高或溫度過低時(shí)，加濕器不加濕。RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，RS為負(fù)系數(shù)濕敏電阻。圖中IC為微波雷達(dá)探測模塊，當(dāng)探測到有人時(shí)，IC輸出高電平，否則輸出低電平。
【問題1】為實(shí)現(xiàn)控制目的，虛線框2中的電路設(shè)計(jì)不合理的是(單選)（ ）
C
【問題2】在電路調(diào)試過程中，小明發(fā)現(xiàn)虛線框2中的比較器已損壞，于是他重新設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，請你幫助他在虛線框3中選擇合適的端子完成電路連線實(shí)現(xiàn)原電路的功能(要求:RP8調(diào)大，濕度控制范圍變大;反之變小)。
【答案】
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本節(jié)內(nèi)容結(jié)束
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