浙江选考·电子控制技术·考点26 逻辑门电路应用（Word版，含答案）

考点26——逻辑门电路设计
1. 自2021年1月选考开始浙江省启用考场身份验证入场设备，其包含身份证识别、人脸识别、缺考确认等模块。小明想通过所学电路知识来设计相同功能的实验电路（如图所示）。电路中身份证识别成功时其输出为1，失败或未刷身份证时输出为0。当人脸识别成功时其输出为1，人脸识别失败时其输出为0。当考生缺考时其输出为1，未缺考时其输出为0。当身份证识别与人脸验证均成功则亮绿灯V2；当身份证识别成功但人脸验证失败则亮黄灯V3；当身份证识别失败则亮黄灯V4；当考生缺考时红灯V5亮，其他灯均不亮。请使用与非门补全题图虚线框b中的电路，要求电路简单；
2.如图a所示是工位间物料传输系统，物料桶随传送带运动。小明为其设计了如图b所示的实验电路。当工位1上的工人取完物料时，料位检测器出低电平，电机正转，物料桶由检测点1移向工位2，到达检测点2时(发光二极管V2的光被遮住)电机停止转动，工位2上的工人向物料桶加装物料。加满时，料位检测器出高电平，电机反转，物料桶移至检测点1时，电机停止转动。电机M的电流从“+”流到“－”，电机正转，反之反转。请使用合适的逻辑门，补全题图b虚线框1中的电路，电路尽可能简单。
3. 如图1所示是小明设计的土壤加湿电路。其中K为手动装置，只有合上K，且当温度高湿度低时，加湿装置才开启，其余情况加湿装置关闭。已知RS为负特性湿敏电阻，Rt为正温度系数热敏电阻，IC为比较器，当V+＞V-时输出高电平，V+＜V-时输出低电平。请完成以下任务。
请用一个2输入或非门和一个2输入与非门设计虚线框1位置的电路，实现上述功能；
4. 如图a所示为小明设计的“多肉晒太阳”自动控制电路。当室外光线强度介于上下限之间时，电机驱动小车将多肉盆栽移至室外（通过电机的电流从“+”到“-”），当室外光线强度高于上限或低于下限时将多肉盆栽移回室内（通过电机的电流从“-”到“+”）。请完成以下任务：
图a
当土壤湿度低于设定值时不能将多肉置于室外，于是小明重新设计了部分电路。其中RS为湿敏电阻，RP1和RP2的阻值不作调整，开关S的功能与原电路保持一致。请使用不超过四个2输入或非门在虚线框1中完成电路设计，实现控制功能，要求电路简单；
图b
5.小明参观某现代农业技术学校的花卉大棚基地时，发现温度过高时，需要人工打开四周的通风窗来调节棚内温度，操作很繁琐。小明设想应用通用技术教材中的知识，实现通风窗的自动控制。当棚内温度高于上限时，打开通风窗（通过电机的电流从“b”到“a”），碰到限位开关S2后，停止转动；当棚内温度低于下限时，关闭通风窗，碰到限位开关S1后，停止转动。请完成以下任务:
实际试验一段时间后，小明发现为了改善种植效果，需要在大棚当温度在上、下限之间时，可以红外遥控打开通风窗。小明修改了控制要求:当棚内温度低于下限时，关闭通风窗；当棚内温度高于上限时，打开通风窗；当棚内温度高于下限且红外接收管H输出高低变化的解码脉冲信号（红外接收管没有接收到红外信号时，H输出高电平）时，也能打开通风窗。其中RP1调试上限，R2调试下限。请你在图d虚线框中补画逻辑门并连线，实现电路功能，要求电路简单。
6.如图是小明设计的房间湿度控制系统。要求当室内有人时：若湿敏电阻检测到房间湿度太低时，系统启动电动喷雾器 M1 给房间增加湿度；若检测到房间湿度太高时，系统启动通风机 M2 来降低房间湿度；若检测到房间湿度不高也不低时，通风机M1、M2 都不启动。若室内无人时，系统停止工作。他想利用微波雷达探测模块来采集室内有无人的信号，图中 IC 为微波雷达探测模块，当探测到有人时，IC 输出高电平，否则输出低电平。请根据要求完成下列各题：
请用5个2输入或非门设计虚线框位置的逻辑电路图，实现电路功能；
7.如图所示是小明设计的窗门自动控制电路。白天不下雨且室内有人吸烟时，自动打开窗门（通过电机的电流从“+”到“﹣”），否则自动关闭窗门（通过电机的电流从“-”到“+”）。R0为烟雾传感器用于检测烟雾的浓度大小，烟雾浓度越大电阻值越小；Rg为光敏电阻，用于检测室外光线的强弱；RS为湿敏传感器，用于检测是否有雨；M为减速电机。比较器功能：V+>V-时输出高电平，V+请你用若干2输入或非门连接上图虚线框电路，实现上述电路功能。
8.如图1所示是食堂餐具智能传送装置，他能实现如下功能：当检测装置检测到有人且输送线上有餐具时，电机正常启动运输餐具；若人流量检测装置检测到人流量较大时，则电机转速提高；若一段时间内没有餐盘放到输送线上或无人时，则电机停止运转。他工作的电路图如图2所示：用发光二极管V1和光敏电阻Rg来检测输送线上是否有餐具；当有人在时，人监测装置出高电位，无人时出低电位；当人流量较大时，人流量检测装置输出高电位，反之出低电位。请完成以下任务。
图1
图2
根据电路功能，请用三个二输入与非门完成下列虚线框电路设计。
9.如图 a 所示是小明设计的室内温度指示电路，当室内温度高于设定值时，发光二极管 V2 发光；当室内温度高于室外温度时，发光二极管 V1 发光。Rt1 和 Rt2 均为相同的热敏电阻，IC1、IC2 为电压比较器，V+>V-时输出高电平，V+小明将温度指示电路改为工作状态指示电路，要求在室内温度高于设定值且低于室外温度时，开启制冷机 M1，发光二极管 V4 发光；室内温度高于设定值且高于室外温度时，开启排风扇 M2 进行通风降温，发光二极管 V3 发光。为实现上述功能，请你用不超过四个 2 输入与非门设计图 b 虚线框 1 中的电路；
图 b
10. 如图a所示是某智能燃气灶，小明为其设计了如图b所示的部分实验电路。“人监测”装置检测到人，A点输出高电平，否则输出低电平，A点信号经“延时器”延时后送达B点；“锅检测”装置监测到燃气灶上放着锅时，C点输出高电平，否则输出低电平，C点信号经“延时器”延时后送达D点；Rt为负温度系数热敏电阻；电机M运转时燃气阀门关闭，燃气灶熄火。当有人时，燃气阀门自动打开。如果人离开监测区域一定时间（可人为设定）后，或者锅具离开燃气灶一定时间后，燃气阀门关闭。当意外熄火时，燃气阀门也能关闭。比较器的功能：当V+>V-时输出高电平，当V+请使用若干二输入与非门，补全题图b虚线框1中的电路，实现题设功能，要求电路简单；
【参考答案】
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
第1页/共10页