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ELECTRONIC
一輪小專題專項復習考點39
——控制部分電路設計（門電路）
電路設計——控制部分
電路設計的步驟
1.電路的設計?？疾殡娐返倪B線，即對電子控制系統工作過程進行考查。電子控制系統的工作過程分析：
（1）明確目標：明確給定電子控制系統的功能，即控制系統最初輸入量和最終的被控量。
（2）化整為零：要把控制系統劃分為輸入、控制（處理）和輸出三個部分。然后分別對每個部分的輸入和輸出進行分析（有時這三個部分可能會有共同的元器件），列出每個部分的輸入、輸出的真值表。
（3）統籌分析：分析時既要分析各個部分，同時又要從全局角度綜合考慮這些部分。
2.電路的設計步驟
（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；
（4）完成線路的連接、設計。
門電路連線時注意：
①分清輸入與輸出腳；
②第1個門電路輸入端接控制電路有傳感器的輸入部分；
③中間前1個門電路輸出端與下1個門電路輸入端相連；
④最后一個門電路輸出端與控制電路的輸出部分相連。
門電路設計
【應知應會1】根據真值表怎樣寫出表達式
【應知應會2】邏輯運算
AX0=0 AX1=A
A+0=A A+1=1
A+B=B+A AXB=BXA
A+B+C=(A+B)+C=A+(B+C)
ABC=A(BC)=(AB)C
A+A+……+A=A
AXAX……XA=A
【應知應會3】邏輯運算(重要)
A+A=1
AXA=0
A(B+C)=AB+AC
A+BC=(A+B)(A+C)
A+B=A·B
AB=A+B
反演律
1.（2023.12臺州名校聯盟）小明設計了如圖所示魚缸溫度指示電路，要求在魚缸有水且溫度適宜時，發光二極管閃爍。其中RT為正溫度系數熱敏電阻，
【聚焦考點】
【問題】小明現有一個四二輸入或非門芯片，請用此芯片在虛線框1中設計合理電路實現電路功能。
2.(2023.11稽陽聯考)曲棍球比賽場地的最佳含水量要求在3 8%-40%之間，因此亞運會曲棍球專用場地的草坪下裝有十多個傳感器，采集草坪根部溫度、濕度等數據，以科學養護草坪。如圖所示是一組簡易澆灌控制電路圖，SW為模式切換聯動開關。在日常養護模式下，溫度高于35°C或者低于50°C時，不澆灌，只有在溫度適宜時，才進行澆灌;在比賽保水模式下，濕度傳感器檢測當前的草坪濕度，若低于38%，則開啟澆灌裝置，直到濕度達到40%，澆灌裝置停!卜工作。其中Rt為負系數熱敏電阻，Rs為負系數濕敏電阻;IC1, IC2,IC3為比較器，V+> V-時，輸出高電平;V+< V-時，輸出低電平。
【問題】請根據電路功能，在虛線框1中選用1個合適的邏輯門，將電路補充完整
3.（2023.12浙江四校）小明設計了如圖a所示的試驗電路，當教室沒人時會自動切斷電源。Rm是人體紅外線敏感電阻:阻值會隨著接收到的人體紅外線強弱而改變;信號接收器能將空調遙控器發出的紅外信號轉化為B點的數字信號。繼電器J1和J2均選擇常開觸點。
【問題】小明在試驗過程中不小心將555芯片燒壞了，想在原有電路基礎上重新設計電路，實現同樣的功能，小明已經畫好了部分電路(圖b)，請你幫小明用與韭門將虛線框2中的電路補充完整，要求所用與非門數量最少
4.（2023.04天域聯盟）小明設計了如圖所示的聲控燈試驗電路，環境光線暗時，有聲音時，發光二極管VD會發光一段時間;環境光線亮時，VD不會發光。
【問題】小明畫出了部分電路，請你在虛線框內用1個比較器和2個電阻補全電路，實現電路功能;
5.（2023.04杭州二模）小明設計了如圖a所示的某兒童玩具電動車超速模擬指示電路，不同速度情況下測速編碼模塊輸出端A,B, C輸出相應的高、低電平信號(如表1)。根據電路圖及表格。
【問題】當速度達到5 km/h或超過5 km/h時，發光二極管LED1亮，當速度達到8km/h時，發光二極管LED2亮。請在虛線框1中用最少數量的二輸入邏輯門完成電路設計。
【解析】虛線框1中，根據表1，速度達到5或超過5包含下面五項，易得:F=A+BC，由一個與門和一個或門實現;速度達到8時包含最后一項，易得F=ABC，由兩個與門實現，考慮到要求門的數量最少，故應與前面共用BC項。
6.（2022.05金麗衢12校）小明發現家里的魚缸長期開著凈化系統比較浪費，于是設計了一款根據水的清澈度自動開關凈化系統的控制電路，當水較渾濁時啟動凈化系統，較清澈時停止。電路中用發光二極管與光敏二極管(V1與V2,V3與V4)組成兩個參數相同的水清澈度傳感器。普通二極管和三極管均為硅管。IC1, IC2為比較器，V+>V_時輸出高電平，V+【問題】要完成小明設想的控制，請在虛線框處填入一個合適的邏輯門將電路補充完整。
7（2023.05金麗衢12校）如圖a所示是小明設計的電池充電電路。當電池E的電壓低于設定的起充電壓時開始充電，達到設定的滿電電壓((9V)時停止充電。兩個發光二極管V1, V2指示充電狀態，部分元器件參數:R1, R2為標稱阻值820 的碳膜電阻，Rp1, Rp2為標稱阻值51K 的電位器，IC 1為555芯片，功能如圖b所示。
請完成以下任務:
【問題】為了充電安全，小明打算增加一個電池過熱保護和報警的功能，當檢測到電池溫度高于45℃時停止充電，若電池出現溫度持續上升，達到55℃時發出報警聲。改進后的部分電路如圖c，其中Rt為負溫度系數的熱敏電阻，用于檢測電池溫度。請在虛線框內用不多于4個或非門將電路設計補充完整。
8.2022.03超級全能生）如圖所示為小明設計的疫苗冷鏈運輸恒溫控制電路。當溫度高于上限溫度時，繼電器吸合制冷器開始制冷，當溫度低于下限溫度時，繼電器斷開制冷器停止制冷。甲圖中RT為正溫度系數熱敏電阻，Ve1， Ve2,為同一芯片上的兩個比較器。比較器的功能:當V十>V_時輸出高電平，當V十【問題】小明手頭上有一塊四2輸入或非門集成芯片，請你幫助小明用最少的邏輯門實現電路的控制要求并將邏輯電路畫在圖甲虛線框1中
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