浙江选考·电子控制技术·考点27 芯片电路设计（Word版，含答案）

考点27——芯片电路设计
1．如图所示是小明设计的孵化箱温度控制系统，Rt为热敏电阻，用发光二极管和光敏电阻来检测箱内是否有鸡蛋，当箱内有鸡蛋时，箱内温度低于20℃时，加热器启动工作，当温度高于45℃时，加热器停止工作，箱内无鸡蛋时，不管温度如何，加热器都不工作，已知IC1控制上限，IC2控制下限，请根据描述回答下列问题：
现发现555已经损坏，现改用电压比较器代替，为了保证功能不变，请你在虚线框连接好电路。
2. 如图所示为小明设计的地下室湿度LED指示电路，当地下室湿度大于设定湿度时，发光二极管V2发光；当地下室湿度大于室外湿度时，发光二极管V1发光。Rs1和Rs2均为湿敏电阻，IC1、IC2为电压比较器，V+>V-时输出高电平，V+小明准备搭建测试电路，请你在虚线框1内帮他完成比较器的连接
3.如图所示是小明设计的窗帘自动控制电路（暂不考虑电机如何自动停止）当环境光线强度介于上限和下限之间时打开窗帘（通过电机的电流从“+”到“-”），当环境光线强度高于上限或低于下限时关闭窗帘（通过电机的电流从“-”到“+”）。比较器功能：V+>V-时输出高电平，V+小明准备用555芯片来代替题图虚线框中的电路，555芯片的功能如表所示。请在下图虚线框中完成电路连线，实现原有的控制功能，要求A点与B点不能直接相连。
555功能表
1脚 2脚 6脚 3脚 7脚 8脚
GND 任意 高电平 断开 Vcc
保持 保持
低电平 接地
4. 通技达人小通特意为学校的演讲比赛设计了一个定时提醒控制电路，以及裁判表决电路，定时部分主要由 555 芯片和触发器组成。接通开关K，选手开始演讲时，评委只要按下按钮SB，设定时间一到蜂鸣器再次响起，比赛结束。表决电路部分由三个表决开关A、B、C及门电路组成，其中A代表主裁判表决键，B、C为副裁判表决键，每位选手比赛结束，裁判根据选手表现，选择是否按下开关，请你结合题意，根据要求完成下列问题：
请根据题意完成触发器部分的连线_
5. 针对目前我省能源“双控”和“减煤”工作面临的严峻形势和绿色发展的要求，市级各有关单位应严格遵守办公区域在当天室外最低气温达到3℃以下（含3℃）时方可开启空调等取暖设备，且设置温度不得超过16℃。小明设计了如图所示的室内温度自动控制电路，系统通电后，只有室外温度达到过3℃以下（含3℃），系统才能将室温控制在15℃-16℃范围内。其中RT2是正温度系数热敏电阻，RP2和RP3分别用于设定15℃和16℃，三极管V1、V2都工作在开关状态，请根据描述完成以下任务：
在虚线框中将555芯片连线，实现电路功能
6. 如图所示是555时基电路的内部原理图，由两个运算放大器(C1和C2)，基本RS触发器，门电路及三极管等元器件构成。各种逻辑关系见下表，完成下列各题。
下图是利用555时基电路设计的水池水位灯光报警电路图，图中A、B、C是三个电极检测点。当水位高于水位线A时，绿灯亮；当水位低于B点时，红灯亮；当水位处于A、B之间时，3脚电位处于保持状态。该电路还不完整，请在虚线框内为D点连接合适位置，实现上述功能。（注意：假设水池中水的电阻为0）
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7.如图A所示是古希腊的希罗自动门的控制原理图。小明应用所学知识对下图的希腊门进行改造。如图B为小明设计的新电路，其要求是在温度降低且光照变暗的情况下通过启动继电器J来实现电机启动，从而开门并带动加热器加热房屋内的室温。发光二极管用来指示继电器是否亮起；Rp1与Rp2为可调电阻；Rg为光敏电阻；Rt为正温度热敏电阻。比较器的功能：当V+>V-时输出高电平，当V+图A 图B
（1）图B中虚线框处缺少一个逻辑门，请从教材中学过的逻辑门中选择一个符合控制要求的，将逻辑符号画在虚线框中；
（2）小明在搭建B电路时因为三心二意而把原来的Rt电阻与比较器损坏，现在他的手头有一个3与非门、1或非门芯片与负温度系数Rt，安装部分电路如下图C所示，请你帮助可怜的李娇妻连接成完整的电路。（要求：四个门电路均用到）
图C
8.小明看到同学们平时给水培花盆换水操作很辛苦，根据所学的电子控制技术设计了如图 a 所示的一键操作自动换水电路，其中三极管都工作在开关状态，水的电阻不能忽略。根据描述完成以下任务：
图 a
小明打算用数字逻辑芯片简化电路设计，提高电路的稳定性，请你在图 c 所示的虚线框 3 中连线，实现电路功能，其中芯片的引脚分布图如图 b 所示。
图 b
图 c
【参考答案】
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