資源簡介

專題30　555集成電路及其應(yīng)用一（非選擇題）
【基礎(chǔ)鞏固篇】
1.小明設(shè)計(jì)了如圖a所示的水箱水溫控制電路，能將水箱水溫控制在35 ℃～40 ℃，且具有低水位保護(hù)功能。Rt1和Rt2是規(guī)格完全相同的熱敏電阻；IC1為電壓比較器，當(dāng)V＋＞V－時(shí)輸出高電平，當(dāng)V＋＜V－時(shí)輸出低電平；IC2為555集成電路，其功能表如下表所示。請分析電路并完成以下小題：
(1)下列關(guān)于電路中元器件V1～V7的說法中，正確的是________(在下列選項(xiàng)中選擇合適的一項(xiàng)，將序號(hào)填入“________”處)；
A.三極管V1和V2在電路中都是開關(guān)的作用
B.發(fā)光二極管V3、V4和V5不可能同時(shí)發(fā)光
C.二極管V6和V7在電路中都有保護(hù)其他電子元件的作用，且主要保護(hù)的是同一對象
(2)若不計(jì)水的電阻，要調(diào)整低水位保護(hù)對應(yīng)的水位高度，可行的方法是________(在A.調(diào)節(jié)Rp3和Rp4；B.調(diào)節(jié)Rp5；C.調(diào)節(jié)水位探頭位置中選擇合適的一項(xiàng)，將序號(hào)填入“________”處)；
(3)當(dāng)上限溫度和下限溫度調(diào)試完成后，電路正常工作時(shí)，IC2的2腳和6腳的電位高低關(guān)系是________(在A.2腳一定高于6腳；B.6腳一定高于2腳；C.一定相等；D.條件不足，無法確定中選擇合適的一項(xiàng)，將序號(hào)填入“________”處)；
(4)在電路搭接完成后的調(diào)試過程中，小明不慎將555集成電路損壞，現(xiàn)用邏輯門電路重新設(shè)計(jì)了部分電路(低水位保護(hù)部分電路和熱敏電阻類型等均不作調(diào)整)。為保證實(shí)現(xiàn)與原電路一致的功能，請你從教材中學(xué)過的邏輯門中選擇一個(gè)符合控制要求的，將邏輯符號(hào)畫在圖b虛線框1中，幫小明將電路補(bǔ)充完整；
(5)小明認(rèn)為在圖c虛線框2中使用74LS02或非門集成門電路中的3個(gè)邏輯門進(jìn)行線路連接并進(jìn)行電路功能調(diào)試，也能實(shí)現(xiàn)上題中部分電路一樣的功能(低水位保護(hù)部分電路和熱敏電阻類型等均不作調(diào)整)。在沿用第(4)小題虛線框1中邏輯門的前提下，請將虛線框2中所缺線條連接完整。
2.如圖a所示是小明設(shè)計(jì)的自動(dòng)關(guān)窗電路，下雨或傍晚時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)窗戶移動(dòng)。窗戶完全關(guān)閉時(shí)，干簧管閉合。請完成以下任務(wù)：
（1）濕敏電阻Rs應(yīng)選用　　　　（在A.正系數(shù)濕敏電阻；B.負(fù)系數(shù)濕敏電阻中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（2）小明對圖a電路進(jìn)行如圖b所示的改進(jìn)，下雨或天晴時(shí)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)窗戶移動(dòng)。窗戶完全打開或關(guān)閉時(shí)，干簧管閉合。調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)該電路存在故障　　　　（在A.下雨關(guān)閉窗戶后，干簧管1頻繁閉合、斷開；B.干簧管2無法閉合中合選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（3）為解決圖b電路的故障，小明對圖b電路進(jìn)行了改進(jìn)，請?jiān)趫Dc虛線框1和虛線框2各加入一個(gè)二極管；
（4）使用時(shí)555芯片損壞，現(xiàn)在小明手里有一塊四2輸入或非門芯片，請?jiān)O(shè)計(jì)虛線框3的電路，實(shí)現(xiàn)上述功能。
3.小明設(shè)計(jì)了如圖a所示的平拋運(yùn)動(dòng)演示儀和圖b所示的控制電路圖。其中H1、H2、H3為電磁鐵線圈，S為按鈕開關(guān)，按下閉合，松開斷開；初始狀態(tài)各電磁鐵吸住對應(yīng)小球，開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，按一下S，H1、H2斷電，小球1、2分別沿導(dǎo)軌下滑。小球1經(jīng)過光電門，開始作平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)遮擋其間光線，使電磁鐵3斷電，小球3開始作自由落體運(yùn)動(dòng)。請完成以下任務(wù)：
（1）為方便多次演示，要求每按一次S，H1、H2的通斷電狀態(tài)改變一次，請完成虛線框1內(nèi)電路連線；
（2）下列R6、R7的選用組合中合理的是　　　　（A.R6＝10 kΩ、R7＝33 kΩ；B.R6＝10 kΩ、R7＝10 kΩ；C.R6＝33 kΩ、R7＝10 kΩ）；
（3）各電磁鐵吸住對應(yīng)小球時(shí)，用黑塑料片快速遮擋一次光電門，隨后小球運(yùn)動(dòng)狀況的說法中正確的是　　　　（A.各小球保持不動(dòng)；B.各小球均開始運(yùn)動(dòng)；C.小球3開始下落；D.小球1、2開始下滑）；
（4）小明僅以1塊四2輸入與非門集成芯片為主要處理部分，重新設(shè)計(jì)了如圖c所示電路，其中S改為聯(lián)動(dòng)按鈕開關(guān)，按下同時(shí)閉合，松開同時(shí)斷開。請完成虛線框2內(nèi)連線，保持電路原有功能不變。
圖b
4.小明搭建了如圖所示的溫度異常報(bào)警電路，當(dāng)Rt檢測到溫度過高或過低時(shí)，電路會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。其中R2、R3、R4為阻值相同的電阻，初始IC3的“＋”腳電位為Vcc。請完成以下任務(wù)：
（1）為了方便調(diào)試溫度的上下限，虛線框1中電路的輸入部分設(shè)計(jì)更合理的是　　　　；
（2）IC1的輸出端A、IC2的輸出端B與IC3的輸出端F的邏輯關(guān)系可表示為　　　　（在A.F＝A＋B；B.F＝AB；C.F＝；D.F＝中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入　　　　處）；
（3）小明認(rèn)為虛線框2中的R2、R3也可以用兩個(gè)二極管代替，請?jiān)谙聢D虛線框中完成電路連線，實(shí)現(xiàn)原有的控制功能；
（4）小明使用555芯片、一個(gè)二極管和兩個(gè)阻值相同的電阻R7、R8對虛線框3中的電路輸出部分進(jìn)行了改進(jìn)。已知初始狀態(tài)不報(bào)警，請幫助小明在虛線框3中完成電路連線，實(shí)現(xiàn)報(bào)警之后溫度恢復(fù)到正常范圍也能保持報(bào)警的功能。
5.如圖a所示是小明設(shè)計(jì)的模型汽車遙控電路。當(dāng)操作無線遙控器發(fā)出A指令時(shí)，無線接收模塊A端可輸出高電平（否則輸出低電平，B、C和D同理）；功能模塊1和2的功能是：輸入端CP在得到一個(gè)高電平信號(hào)瞬間，其輸出端信號(hào)能發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)（從1變0或從0變1，其他時(shí)刻都不會(huì)翻轉(zhuǎn)）；驅(qū)動(dòng)電機(jī)M1和M2上電流由“＋”到“－”可正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)前進(jìn)，由“－”到“＋”則反轉(zhuǎn)。已知通電后I0始終為高電平，初始狀態(tài)兩功能模塊都輸出高電平，IC1－IC4為555集成電路，功能如表所示，請完成以下任務(wù)：
圖a
555功能表
4腳 2腳 6腳 3腳
低電平 / / 低電平
高電平 高電平 >Vcc 高電平 >Vcc >Vcc 低電平
（1）下列用于表示兩個(gè)功能模塊的輸入信號(hào)CP和輸出信號(hào)Q關(guān)系的波形圖正確的是　　　　；
（2）在初始狀態(tài)下操作無線遙控器發(fā)出A指令后，模型汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是　　　　（A.先前進(jìn)，指令消失后立即停止；B.一直前進(jìn)；C.先后退，指令消失后立即停止；D.一直后退）；
（3）已知M1是左輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，M2是右輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，若模型汽車處于前進(jìn)狀態(tài)時(shí)需要左轉(zhuǎn)彎，應(yīng)該操作無線遙控器發(fā)出　　　　（A.B指令；B.C指令）；若模型汽車處于前進(jìn)狀態(tài)時(shí)需要變?yōu)楹笸藸顟B(tài)，不可行的操作是　　　　（A.先發(fā)出A指令，再發(fā)出D指令；B.先發(fā)出D指令，再發(fā)出A指令；C.持續(xù)發(fā)出A指令）；
（4）小明認(rèn)為電路中的555集成電路可用電阻、二極管和三極管等元件替代，于是先嘗試了對IC1和IC2相關(guān)部分電路的重新設(shè)計(jì)（如圖b所示）。請?jiān)谔摼€框內(nèi)使用兩個(gè)二極管進(jìn)行連線，實(shí)現(xiàn)與原電路一致的控制效果。
圖b6.如圖a為小明同學(xué)設(shè)計(jì)的水箱水溫控制電路，可實(shí)現(xiàn)水溫穩(wěn)定在50 ℃～60 ℃之間。其中電路中Rt為熱敏電阻，VT1工作于開關(guān)狀態(tài)。請完成以下任務(wù)。
555功能表
4腳 2腳 6腳 3腳
低電平 任意 任意 低電平
高電平 低電平 任意 高電平
高電平 高電平 低電平 保持
高電平 高電平 高電平 低電平
（1）根據(jù)電路圖及題意可以判斷Rt為　　　　（在A.正溫度系數(shù)熱敏電阻；B.負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（2）下列關(guān)于該電路的分析中不正確的是　　　　（在A.Rp2阻值與上限有關(guān)；B.Rp1阻值與上下限都有關(guān)；C.Rp1阻值只與下限有關(guān)中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（3）安裝好電路后需要調(diào)試上下限溫度，先將Rt置于冷水中，接下來的措施正確的是　　　　（在下列選項(xiàng)中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
A.Rp1調(diào)至最大，Rp2調(diào)至最小，先將水溫加熱至50 ℃，逐漸調(diào)小Rp1，剛好使J3吸合，再繼續(xù)將水溫加熱至60 ℃，逐漸調(diào)大Rp2，剛好使J3釋放
B.Rp1調(diào)至最大，Rp2調(diào)至最小，先將水溫加熱至60 ℃，逐漸調(diào)大Rp2，剛好使J3釋放，再繼續(xù)將水溫降溫至50 ℃，逐漸調(diào)小Rp1，剛好使J3吸合
C.Rp1調(diào)至最小，Rp2調(diào)至最大，先將水溫加熱至50 ℃，逐漸調(diào)小Rp2，剛好使J3吸合，再繼續(xù)將水溫加熱至60 ℃，逐漸調(diào)大Rp1，剛好使J3釋放
（4）小明在圖a電路基礎(chǔ)上繼續(xù)增加冷水箱及熱水箱注水控制電路（如圖b所示），其中J1、J2、J3分別控制加熱器、熱水箱及冷水箱，吸合時(shí)啟動(dòng)，釋放時(shí)停止工作。實(shí)現(xiàn)以下功能：
圖b
①冷水箱自動(dòng)上水：當(dāng)冷水箱缺水時(shí)，啟動(dòng)冷水水泵加水；
②熱水箱水位控制：當(dāng)冷水箱缺水時(shí)，熱水箱不能加水；冷水箱水足夠時(shí)，由冷水箱給熱水箱供水，使熱水箱水位穩(wěn)定在上下限之間；
③熱水箱保溫控制：當(dāng)熱水水泵正在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，加熱器不能加熱；當(dāng)熱水水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，熱水箱水溫穩(wěn)定在50 ℃～60 ℃之間。
請?jiān)趫Dc中設(shè)計(jì)該電路的觸點(diǎn)開關(guān)部分電路（其中“冷”表示冷水水泵，“熱”表示熱水水泵）。
7.圖a為小馬設(shè)計(jì)的太陽能熱水器水位自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)電路。水箱中設(shè)有A、B、C三個(gè)水位探頭，當(dāng)水位低于B時(shí)，電磁閥打開，水箱上水，V1發(fā)光；當(dāng)水位高于A時(shí)，電磁閥關(guān)閉，停止上水，V1不發(fā)光。請回答以下問題：
（1）電路中R1＝10 K，由于水質(zhì)不同，小馬測得水的電阻會(huì)在10 K～90 K之間變化。現(xiàn)需要確定R2、R3的電阻值，下列選擇正確的是　　　　（在A.R2>50 K，R3>200 K；B.R2<50 K，R3<200 K；C.50 K（2）啟動(dòng)電源時(shí)，若水位處于探頭A、B之間，則V1的發(fā)光情況是　　　　（在A.發(fā)光；B.不發(fā)光；C.無法判斷中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（3）要實(shí)現(xiàn)電路功能，請?jiān)趫Da虛線框中增加二極管、三極管、電阻各一個(gè)畫全電路（三極管采用共發(fā)射極接法。“YV”表示電磁閥線圈，當(dāng)線圈通電時(shí)，電磁閥打開上水）；
（4）在使用中，小馬發(fā)現(xiàn)當(dāng)水溫低時(shí)上水到上限水位，水溫會(huì)變得更低。于是，在電路中增加了負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻Rt和中水位探頭M等元件（圖b所示），使電路具有以下功能：當(dāng)水溫低于設(shè)定值時(shí)，水位上升到中水位探頭M即關(guān)閉電磁閥；當(dāng)水溫高于設(shè)定值時(shí)，水位上升到高水位探頭A關(guān)閉電磁閥。請分析電路圖b，在虛線框中用3個(gè)二輸入與非門畫出電路，實(shí)現(xiàn)上述功能。
【能力提升篇】
1.如圖a所示是某倉儲(chǔ)運(yùn)貨工作示意圖，小明為其設(shè)計(jì)了如圖b所示的實(shí)驗(yàn)電路。運(yùn)貨車的工作過程是：當(dāng)車上的載貨量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，重力檢測器出低電平，電機(jī)正轉(zhuǎn)，車由檢測點(diǎn)1駛向卸貨平臺(tái)；當(dāng)車接觸到卸貨平臺(tái)的檢測點(diǎn)2時(shí)（發(fā)光二極管V2的光被遮住），電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，車停下等待卸貨；當(dāng)貨物被卸完時(shí)，重力檢測器出高電平，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，車返回裝貨平臺(tái)，移至檢測點(diǎn)1時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。555集成電路2、6電位高于Vcc時(shí)3腳出低電平，2腳電位低于Vcc時(shí)3腳輸出高電平。規(guī)定電流流向?yàn)閄→Y時(shí)電機(jī)M正轉(zhuǎn)，反之反轉(zhuǎn)。為了安全起見，電機(jī)停止時(shí)，要求IC2和IC3的3腳出低電平。請你完成下列各題：
（1）用0代表低電平，1代表高電平，運(yùn)貨車裝貨時(shí)，A端和B端的信號(hào)為　　　（在A.00；B.01；C.11；D.10中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（2）現(xiàn)在準(zhǔn)備用LED表示電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，正轉(zhuǎn)時(shí)紅色LED發(fā)光，反轉(zhuǎn)時(shí)綠色LED發(fā)光，停止時(shí)兩個(gè)都不發(fā)光，以下連接正確的是　　　　（在下列選項(xiàng)中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（3）請你用不超過四個(gè)2輸入或非門設(shè)計(jì)虛線框1位置的電路；
（4）小明嘗試用三極管驅(qū)動(dòng)繼電器，用繼電器來控制電機(jī)。要求按原有的邏輯關(guān)系控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及停止，請你在虛線框2中畫出三極管、繼電器、二極管，并采用共發(fā)射極接法正確地連接電路。
2.如圖1所示為小明設(shè)計(jì)的報(bào)警電路。物體放在D1和D2之間，當(dāng)物體被拿走時(shí)，D1發(fā)出的光照射到D2上，蜂鳴器開始報(bào)警，將物體放回去，蜂鳴器依然報(bào)警（開關(guān)S1按下時(shí)閉合，松開后斷開）。555的功能表如圖2所示，根據(jù)電路圖及其描述，完成下列任務(wù)：
555功能表
4腳 2腳 6腳 3腳
低電平 任意 任意 低電平
高電平 高電平 >Vcc 高電平 >Vcc >Vcc 低電平
圖2
（1）圖中二極管接法錯(cuò)誤的是　　　　（在A.D1；B.D2；C.D3；D.D4中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（2）下列繼電器選擇合理的是　　　　（選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（3）為了實(shí)現(xiàn)電路功能，R5、R6阻值選擇合理的是　　　　（在A.R5＝20 kΩ；R6＝20 kΩ；B.R5＝20 kΩ，R6＝5 kΩ；C.R5＝5 kΩ，R6＝20 kΩ中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（4）小明搭建電路后進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)蜂鳴器始終不能報(bào)警，不可能的原因是　　　　（在A.S1短路；B.S2短路；C.R6虛焊；D.R7阻值太大中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（5）在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電器的常開觸點(diǎn)已損壞，小明決定利用繼電器的常閉觸點(diǎn)對電路進(jìn)行改進(jìn)，請你幫助小明選擇合適的三極管（NPN型或PNP型），采用共發(fā)射極接法，在圖3虛線框內(nèi)補(bǔ)全電路，要求保持電路原有的功能不變。
3.小明發(fā)現(xiàn)文印室老師每次印完試卷后要把一堆試卷搬到試卷存放點(diǎn)，由于距離比較遠(yuǎn)且試卷較重，比較辛苦，他打算設(shè)計(jì)一個(gè)小車來運(yùn)輸這些試卷，如圖a所示，電路如圖b所示，工作過程是：當(dāng)小車到達(dá)文印室裝卷平臺(tái)處時(shí)，干簧管RS1導(dǎo)通，干簧管RS2斷開，小車上安裝了壓力傳感器RL（隨著壓力變大，阻值變小），若檢測到車上的載貨量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制電路將控制電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)（電流由“＋”向“－”流），使小車駛向試卷存放處；當(dāng)小車到達(dá)試卷存放處時(shí)，干簧管RS1斷開，干簧管RS2導(dǎo)通，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小車停下等待卸貨；當(dāng)壓力傳感器RL檢測到試卷被卸完后，控制電路將控制電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使小車返回文印教室。請根據(jù)描述，完成下列任務(wù)：
（1）LED發(fā)光，說明小車在　　　　（在A.文印室；B試卷存放處；C.無法判斷中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（2）請用邏輯門設(shè)計(jì)虛線框1位置的電路，實(shí)現(xiàn)題目功能，要求電路簡單；
（3）小明在調(diào)試電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)電路存在問題，當(dāng)小車運(yùn)到試卷存放處時(shí)，一拿試卷，小車就往文印教室方向行駛，為解決該問題，請用一個(gè)NPN型三極管和一個(gè)電阻完成虛線框2的電路設(shè)計(jì)；
（4）在改進(jìn)后電路中，小明想只調(diào)大小車載貨量的上限，則可以　　　　（在A.調(diào)大Rp4；B.調(diào)大Rp1；C.調(diào)大Rp2中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）。
4.如圖a所示是小明設(shè)計(jì)的電動(dòng)車窗實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)按下“升”按鈕后，車窗開始上升，電機(jī)的電流從A流向B；當(dāng)按下“降”按鈕后，車窗開始下降，電機(jī)的電流從B流向A。其中BS1、BS2為手動(dòng)按鈕開關(guān)，手按下時(shí)，開關(guān)閉合；手松開時(shí)，開關(guān)斷開。555的4腳有兩個(gè)常閉的按鈕開關(guān)，按下后可以使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。請完成以下任務(wù)。
圖a
（1）根據(jù)控制要求分析電路，按鈕BS1、BS2的作用是　　　　（在A.BS1用作升窗控制，BS2用作降窗時(shí)控制；B.BS1用作降窗控制，BS2用作升窗時(shí)控制中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（2）小明搭建電路后進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)只能升窗不能降窗，故障的原因可能是　　　　、　　　　（在A.二極管VD1接反；B.J1－1觸點(diǎn)虛焊；C.繼電器J2線圈引腳連焊；D.電機(jī)損壞；E.按鈕BS2虛焊中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（3）在調(diào)試電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)車窗升到頂或降到底時(shí)電機(jī)M不能停止轉(zhuǎn)動(dòng)。為解決這個(gè)問題，小明重新設(shè)計(jì)了電路的輸出部分，增加了K1、K2兩個(gè)限位開關(guān)。當(dāng)窗戶升至頂部時(shí)，K1被按壓而斷開；當(dāng)窗戶降到底部時(shí)，K2被按壓而斷開。關(guān)于K1、K2兩個(gè)限位開關(guān)安裝的位置的說法中，正確的是　　　　（在A.K1安裝在A點(diǎn)、K2安裝在B點(diǎn)；B.K1安裝在B點(diǎn)、K2安裝在A點(diǎn)；C.K1安裝在C點(diǎn)、K2安裝在D點(diǎn)；D.K1安裝在D點(diǎn)、K2安裝在C點(diǎn)中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（4）小明準(zhǔn)備搭建測試電路，請你幫他在虛線框中完成其中一個(gè)555芯片的連接。
5.如圖a所示是小明設(shè)計(jì)的電動(dòng)車窗實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)按下“升”按鈕后，車窗開始上升，電機(jī)的電流從a流向b，當(dāng)車窗升至頂部時(shí)，觸碰安裝在車窗頂部的微動(dòng)開關(guān)，車窗停止上升；車窗下降到底部時(shí)，觸碰安裝在車窗底部的微動(dòng)開關(guān)，車窗停止下降。其中BS1、BS2為手動(dòng)按鈕開關(guān)，手按下時(shí)，開關(guān)閉合，手松開時(shí)開關(guān)斷開；已知微動(dòng)開關(guān)S1、S2為常閉開關(guān)（即未觸碰時(shí)保持閉合，碰觸時(shí)斷開），請完成以下任務(wù)。
圖a
（1）根據(jù)控制要求分析電路，按鈕BS1、BS2的作用是　　　　（在A.BS1用作升窗控制，BS2用作降窗時(shí)控制；B.BS1用作降窗控制，BS2用作升窗時(shí)控制中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（2）小明準(zhǔn)備搭建測試電路，在圖b中請你幫他完成其中一個(gè)555時(shí)基芯片的連接；
圖b
（3）小明搭建電路后進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)只能升窗不能降窗，故障的原因可能是　　　　（在A.二極管VD1接反，B.繼電器J2額定電壓過大，C.微動(dòng)開關(guān)S2連焊，D.R4電阻連焊中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（4）小明發(fā)現(xiàn)J1、J2兩個(gè)繼電器均有一組轉(zhuǎn)換開關(guān)未使用，他想利用這兩組開關(guān)代替所有三極管，并保持電路功能不變，請你幫小明設(shè)計(jì)該部分電路，并在圖c虛框內(nèi)畫出。
圖c
6.如圖a所示是小明設(shè)計(jì)的寵物喂養(yǎng)系統(tǒng)，飼料盆固定在傳送帶上。小明為其設(shè)計(jì)了如圖b所示的實(shí)驗(yàn)電路。當(dāng)寵物吃完飼料時(shí)，料位檢測器出低電平，電機(jī)正轉(zhuǎn)，飼料盆由檢測點(diǎn)1移向檢測點(diǎn)2，到達(dá)檢測點(diǎn)2時(shí)（發(fā)光二極管V2的光被遮住）電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)料箱向飼料盆加裝飼料。加滿時(shí)，料位檢測器出高電平，電機(jī)反轉(zhuǎn)，飼料盆移至檢測點(diǎn)1時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，寵物即可繼續(xù)進(jìn)食。電機(jī)M的電流從“＋”流到“－”，電機(jī)正轉(zhuǎn)，反之反轉(zhuǎn)，請完成以下任務(wù)：
（1）飼料盆在加裝飼料時(shí)，A點(diǎn)的電位是　　　　（在A.低電平；B.高電平中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（2）儲(chǔ)料箱向飼料盆加裝飼料，加滿后，繼電器　　　　（在A.吸合；B.釋放；C.不確定中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（3）請使用合適的邏輯門，補(bǔ)全題圖b虛線框1中的電路，要求電路簡單；
（4）小明根據(jù)電路圖b，對555芯片部分引腳進(jìn)行了連接（如下圖示），請你在虛線框2內(nèi)完成其余引腳的連接。
7.小明在觀看了電影《我和我的祖國》后，用遙控器和無線接收模塊設(shè)計(jì)了如圖a所示的電路。按下遙控器上的“升”按鈕后，開始升國旗，流過電機(jī)的電流從a到b，當(dāng)國旗升到頂部時(shí)，觸碰到安裝在旗桿頂部的行程開關(guān)，停止升旗；降旗時(shí)，當(dāng)國旗降到底部時(shí)，觸碰到安裝在旗桿底部的行程開關(guān)，停止降旗。請完成以下任務(wù)：
（1）根據(jù)控制要求分析電路，接收模塊輸出端口D2、D3的作用是　　　　（在A.D2用作升旗控制，D3用作降旗時(shí)控制；B.D2用作降旗控制，D3用作升旗時(shí)控制中選擇合適選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；行程開關(guān)S1、S2的作用是　　　　（在A.S1用作升旗時(shí)停止控制，S2用作降旗時(shí)停止控制；B.S1用作降旗時(shí)停止控制，S2用作升旗時(shí)停止控制中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（2）小明搭建電路后進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)只能降旗不能升旗，故障的原因可能是　　　　（在A.24 V電動(dòng)機(jī)電源未接；B.二極管V4接反；C.控制升旗時(shí)停止的行程開關(guān)一直閉合中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（3）小明發(fā)現(xiàn)升旗時(shí)，按下“降”按鈕或者降旗時(shí)，按下“升”按鈕，電機(jī)的工作電源都會(huì)短路。請你幫助小明在圖b虛線框中補(bǔ)全所需要的繼電器觸點(diǎn)J1－3和J2－3，實(shí)現(xiàn)升旗時(shí)按下降旗按鈕無效及降旗時(shí)按下升旗按鈕也無效（標(biāo)注上文字符號(hào)）；
（4）小明用555芯片來簡化控制電路部分的設(shè)計(jì)，工作電路部分保持不變，請你在圖c虛線框中完成555芯片的連接，實(shí)現(xiàn)電路功能。
8.小明設(shè)計(jì)了如圖a所示的大棚模型和圖b所示的遮陽卷簾控制電路。其中Rt1、Rt2是正溫度系數(shù)熱敏電阻；上、下端限位開關(guān)S1、S2均為常開按鈕開關(guān)（按下導(dǎo)通，松開斷開），被橫桿壓下時(shí)開關(guān)導(dǎo)通。當(dāng)大棚內(nèi)溫度達(dá)到26 ℃，且光照強(qiáng)度高于設(shè)定值時(shí)，J1吸合，電機(jī)正轉(zhuǎn)放下遮陽卷簾；當(dāng)溫度降至20 ℃時(shí)，J2吸合，電機(jī)反轉(zhuǎn)收起卷簾。初始時(shí)大棚內(nèi)溫度低，卷簾收起。請根據(jù)電路圖及其描述完成以下小題：
（1）請?jiān)趫Db虛線框內(nèi)補(bǔ)畫1合適的門電路，以實(shí)現(xiàn)控制要求；
（2）小明裝配完成模型及電路進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)遮陽卷簾在放下過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)中途停機(jī)，可能的原因是　　　　（在A.S1虛焊，出現(xiàn)時(shí)通時(shí)斷；B.Rt2虛焊，出現(xiàn)時(shí)通時(shí)斷；C.S2虛焊，出現(xiàn)時(shí)通時(shí)斷；D.Rt1虛焊，出現(xiàn)時(shí)通時(shí)斷；E.Rp3虛焊，出現(xiàn)時(shí)通時(shí)斷；F.Rp2虛焊，出現(xiàn)時(shí)通時(shí)斷中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；斷開電源排除故障后，重新置于陽光下，關(guān)閉大棚門待內(nèi)部溫度升至足夠高。此時(shí)　　　　（在A.按一下S1；B.按一下S2中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）即可繼續(xù)放下卷簾；
（3）現(xiàn)希望大棚內(nèi)溫度達(dá)到29 ℃，且光照強(qiáng)度高于設(shè)定值時(shí)，遮陽卷簾才放下，以下調(diào)節(jié)措施合理的是　　　　（在A.調(diào)大Rp2阻值；B.調(diào)小Rp2阻值；C.調(diào)大Rp3阻值；D.調(diào)小Rp3阻值中選擇合適的選項(xiàng)，將序號(hào)填入“　　　　”處）；
（4）工作一段時(shí)間后V4損壞，準(zhǔn)備用手頭有的PNP型三極管替代，保持電路原有功能不變。
請你幫小明完成圖c虛線框2中的連線。
圖c
專題30　555集成電路及其應(yīng)用一(非選擇題)
基礎(chǔ)鞏固篇
1.(1)A　(2)C　(3)D　(4)如圖所示　　(5)如圖所示
解析　(1)(2)(3)(4)略。(5)第四小題中采用的是與非門觸發(fā)器，11保持，Rt2是控制下限，Rt1是控制上限，這里是采用或非門觸發(fā)器，00保持，根據(jù)小題題干中講到的“電路調(diào)試”通過調(diào)試才能實(shí)現(xiàn)上下限傳感器的角色轉(zhuǎn)換，所以Rt2是控制上限，Rt1是控制下限，觸發(fā)器輸出要高電平，所以要接10腳，而不是4腳。供電端不能忘記接，7腳接地，14腳接VCC。
2.(1)B　(2)A　(3)如圖所示　　(4)如圖所示
　　　　　　
3.(1)如圖所示
(2)B　(3)A　(4)如圖所示
4.(1)A　(2)D　(3)如圖所示
(4)如圖所示
5.(1)B　(2)B　(3)A　C(順序不可顛倒)
(4)如圖所示
6.(1)B　(2)C　(3)A　(4)如圖所示
參考答案1
參考答案2
7.(1)A　(2)C　(3)(4)如圖所示
能力提升篇
1.(1)C　(2)C　(3)如圖所示　　 (4)如圖所示
　
2.(1)D　(2)C　(3)A　(4)C　(5)如圖所示
3.(1)C
(2)如圖所示
(3)如圖所示
(4)A
解析　(1)當(dāng)小車在文印室時(shí)，2、6腳輸入低電平，A出高電平，7腳懸空，LED滅，從文印室到試卷存放處過程中，2腳高電平、6腳低電平，555處于保持狀態(tài)，LED滅；到達(dá)試卷存放處，2、6腳輸入高電平，A出低電平，7腳接地，LED亮，從試卷存放處到文印室過程中，2腳高電平、6腳低電平，555處于保持狀態(tài)，LED亮。因此LED亮?xí)r，無法判斷小車的位置，選C；(2)小車在文印室時(shí)，A點(diǎn)輸出高電平，且試卷堆放到一定質(zhì)量后，IC1的V－輸入電位降低，B輸出高電平，電機(jī)正轉(zhuǎn)，取J1吸合，C為高電平，因此C＝A·B；小車試卷存放處時(shí)，A輸出低電平，當(dāng)試卷取后，B輸出低電平，電機(jī)反轉(zhuǎn)，J2吸合，D出高電平，因此D＝·＝；其邏輯電路如下圖所示。
(3)一拿試卷，小車就返回，則說明IC1的V＋電位太低，因此利用電壓比較器的輸出(高電平，NPN工作)反饋到輸入端，使V＋的電位升高，或者是將V－電位降低，因此可以選擇當(dāng)輸出高電平后，將Rp4短路可以實(shí)現(xiàn)該功能，電路連線如下圖所示。
(4)由電路可知，在文印室時(shí)，載貨量達(dá)到上限時(shí)，IC1輸出高電平時(shí)，Rp4短路，小車到試卷存放室，因此Rp4只控制上限，調(diào)大上限，RL阻值變小，要保證V－比較電位不變，則需要調(diào)大Rp4，A正確。
4.(1)A　(2)C　E　(3)D　(4)如圖所示
5.(1)A　(2)如圖所示
(3)D　(4)如圖所示
或
6.(1)A　(2)B　(3)如圖所示
(4)如圖所示
解析　(1)根據(jù)題中所給條件可知：飼料盆在加裝飼料時(shí)，是停留在檢測點(diǎn)2的，此時(shí)發(fā)光二極管V2的光被遮住。結(jié)合題圖b，此時(shí)光敏電阻阻值大，分壓大，從而導(dǎo)致A點(diǎn)低電平，故選擇A。(2)根據(jù)題意，加滿時(shí)，料位檢測器出高電平，V3正偏導(dǎo)通，2、6腳獲得高電平，3腳輸出低電平；而此時(shí)需要電機(jī)反轉(zhuǎn)，電機(jī)反轉(zhuǎn)是電流是從“－”流到“＋”的，故此時(shí)J－1狀態(tài)為閉合狀態(tài)，繼電器線圈沒有電流流過，所以為釋放狀態(tài)，故選擇B。(3)如圖，設(shè)虛線框三個(gè)輸入端依次為A、B、C，輸出端為F。解法一：根據(jù)飼料盆所在位置以及飼料是否加滿的情況，列出相關(guān)各種情況如下：
位置 飼料 A B C 2/6腳 3腳 M J－1 F
檢測點(diǎn)1 未滿 1 1 0 0 1 正轉(zhuǎn) 閉合 0
檢測點(diǎn)1 滿 1 1 1 1 0 不轉(zhuǎn) 斷開 1
點(diǎn)1往點(diǎn)2 未滿 1 0 0 0 1 正轉(zhuǎn) 閉合 0
點(diǎn)1往點(diǎn)2 滿 根據(jù)功能設(shè)計(jì)要求，該情況不存在
檢測點(diǎn)2 未滿 0 0 0 0 1 不轉(zhuǎn) 斷開 1
檢測點(diǎn)2 滿 0 0 1 1 0 反轉(zhuǎn) 閉合 0
點(diǎn)2往點(diǎn)1 未滿 根據(jù)功能設(shè)計(jì)要求，該情況不存在
點(diǎn)2往點(diǎn)1 滿 1 0 1 1 0 反轉(zhuǎn) 閉合 0
從而根據(jù)真值表，寫出邏輯表達(dá)式，就可以補(bǔ)全電路如下左圖：
(4)本題考查555引腳排布及繼電器引腳連線。555引腳排布如上右圖：
結(jié)合題圖b，繼電器使用常閉觸點(diǎn)，連接對應(yīng)引腳如下：
7.(1)B　A　(2)C
(3)如圖所示　　　(4)如圖所示
　　　
8.(1)如圖所示
(2)E　A　(3)A　(4)虛線框2如圖所示

展開更多......

收起↑