选择光敏电阻和正温度系数的热敏电阻作为传感器请完课件.ppt

1、电子控制技术电子控制技术第五章电子控制系统的设计及其应用第五章电子控制系统的设计及其应用1简单开环电子控制系统的工作原理简单开环电子控制系统的工作原理开环电子控制系统是以电子技术为控制手段的开环控制系统。一开环电子控制系统是以电子技术为控制手段的开环控制系统。一般的开环电子控制系统工作原理为：由相应的般的开环电子控制系统工作原理为：由相应的_检测输入检测输入信息并转换成信息并转换成_，_对传来的电信号进行分析并发对传来的电信号进行分析并发送指令，控制执行器送指令，控制执行器(继电器等继电器等)形成控制量，形成控制量，_在控制量在控制量的作用下产生相应的输出量。的作用下产生相应的输出量。传感器传

2、感器电信号电信号 控制电路控制电路 被控对象被控对象 2常见的实用电路常见的实用电路简单的开环电子控制系统设计、安装与调试简单的开环电子控制系统设计、安装与调试(1)设计和安装开环电子控制系统的一般步骤设计和安装开环电子控制系统的一般步骤依据设计要求进行分析，确定被控量和被控对象。依据设计要求进行分析，确定被控量和被控对象。根据开环电子控制系统分析方框图，选择恰当的传感器，确定根据开环电子控制系统分析方框图，选择恰当的传感器，确定控制控制(处理处理)部分使用的实用电路和元器件，选择合适执行部件。部分使用的实用电路和元器件，选择合适执行部件。参照相关资料，在输入、控制参照相关资料，在输入、控制(

3、处理处理)和输出部分之间分别选择和输出部分之间分别选择合适的接口电路，设计或改进原有的电路。合适的接口电路，设计或改进原有的电路。检测元器件或实用电路的质量。检测元器件或实用电路的质量。安装电路，防止元器件错接、虚焊，要注意对未使用的引脚的安装电路，防止元器件错接、虚焊，要注意对未使用的引脚的处理，注意接地处理，注意接地。调试电路，检查触发电压的大小。调试电路，检查触发电压的大小。(2)常见的实用电路常见的实用电路不同的实用电路可以实现不同的功能，常见的实用电路很多，如多不同的实用电路可以实现不同的功能，常见的实用电路很多，如多谐振荡器、触发器、存储器和计数器等。谐振荡器、触发器、存储器和计数

4、器等。多谐振荡器是能自动产生周期性脉冲的自激振荡器，常用来作为多谐振荡器是能自动产生周期性脉冲的自激振荡器，常用来作为脉冲信号源，脉冲的周期由电路中的电容器脉冲信号源，脉冲的周期由电路中的电容器C和电阻器和电阻器R确定。确定。计数器是能统计时钟脉冲数的部件，在电子控制系统中可用来实计数器是能统计时钟脉冲数的部件，在电子控制系统中可用来实现顺序控制、定量或延迟等。现顺序控制、定量或延迟等。存储器是由触发器或其它存储元件构成的存储阵列，用来存放存储器是由触发器或其它存储元件构成的存储阵列，用来存放_和和_。(3)JN6201音乐集成电路音乐集成电路JN6201音乐集成电路的内部有微处理器和很多个多

5、谐振荡器，共音乐集成电路的内部有微处理器和很多个多谐振荡器，共_个输入端口和个输入端口和_个输出端口。个输出端口。数据数据 指令指令 4 4 JN6201的输入端口和输出端口对应的引脚如下图所示的输入端口和输出端口对应的引脚如下图所示。JN6201集成电路的组成方框图集成电路的组成方框图 3安装过程中常见问题的分析和解决安装过程中常见问题的分析和解决(1)看懂、理解电子控制系统的原理图与装配图。看懂、理解电子控制系统的原理图与装配图。(2)检查电路中焊接质量，防止出现假焊、虚焊、错连等问题。检查电路中焊接质量，防止出现假焊、虚焊、错连等问题。(3)检查各部件安装的位置、牢固性，特别是要检查传感

6、器是否检查各部件安装的位置、牢固性，特别是要检查传感器是否安装正确。安装正确。(4)用示波器、万用表检测输入部分关键点的电压、波形等电子用示波器、万用表检测输入部分关键点的电压、波形等电子参数。参数。(5)改变输入部分改变输入部分(传感器传感器)的状态，用示波器、万用表检测输出部的状态，用示波器、万用表检测输出部分关键点的电压、波形等电子参数。分关键点的电压、波形等电子参数。(6)若有异常，根据若有异常，根据(4)、(5)两步骤的检测，判断问题所在。两步骤的检测，判断问题所在。1简单闭环电子控制系统的基本工作原理简单闭环电子控制系统的基本工作原理闭环电子控制系统是在开环电子控制系统的基础上增加

7、闭环电子控制系统是在开环电子控制系统的基础上增加_环环节而构成的。节而构成的。2简单的闭环电子控制系统设计、安装与调试简单的闭环电子控制系统设计、安装与调试(1)设计和安装闭环电子控制系统的一般步骤设计和安装闭环电子控制系统的一般步骤按照设计要求，确定被控量和被控对象。按照设计要求，确定被控量和被控对象。如果对控制量控制的精确度要求较高，应利用有反馈的闭环电如果对控制量控制的精确度要求较高，应利用有反馈的闭环电子控制系统对被控对象实施控制。子控制系统对被控对象实施控制。反馈反馈 根据闭环电子控制系统的方框图，选择控制根据闭环电子控制系统的方框图，选择控制(处理处理)部分的电子部分的电子电路、输

8、出部分的执行器、检测部分中的传感器，并参照有关资电路、输出部分的执行器、检测部分中的传感器，并参照有关资料，通过接口电路将各个部分紧密地连接成一个完整的控制系统。料，通过接口电路将各个部分紧密地连接成一个完整的控制系统。按照电路图安装电路。按照电路图安装电路。将系统各部分进行整体安装和调试。在调试过程中，输入预置将系统各部分进行整体安装和调试。在调试过程中，输入预置控制量，根据被控量的变化进行监控。认真分析干扰因素对被控控制量，根据被控量的变化进行监控。认真分析干扰因素对被控量的干扰，并通过调整预置控制量等各种方法把干扰的影响减少量的干扰，并通过调整预置控制量等各种方法把干扰的影响减少至最低。

9、至最低。通过制作、试验，发现设计存在的问题，对方案进行改进或优通过制作、试验，发现设计存在的问题，对方案进行改进或优化。化。(2)常见的闭环电子控制系统常见的闭环电子控制系统闭环电子控制系统具有较高的控制精度，能实现自动控制。如冰闭环电子控制系统具有较高的控制精度，能实现自动控制。如冰箱、空调、恒温箱、智能洗衣机、水位监控设备等大多采用箱、空调、恒温箱、智能洗衣机、水位监控设备等大多采用_环电子控制系统。环电子控制系统。JN6201集成电路是常用的控制处理部分的电子元器件，如果缺集成电路是常用的控制处理部分的电子元器件，如果缺失，可用失，可用555电路替换，也可用电路替换，也可用741运算放大

10、器等替代运算放大器等替代。孵化室应选用孵化室应选用_进行检测，并将检测到的进行检测，并将检测到的_反馈到比较器。反馈到比较器。闭闭 温度传感器温度传感器 温度信息温度信息 水箱水位控制系统中，由三根水位探头组成一个水箱水位控制系统中，由三根水位探头组成一个_，对水箱水位随时进行检测，并将水位信号反馈至对水箱水位随时进行检测，并将水位信号反馈至_。水箱水位电子控制系统的输出部分由电磁继电器、电动机、水泵、水箱水位电子控制系统的输出部分由电磁继电器、电动机、水泵、水箱等组成。水箱等组成。3安装过程中常见问题的分析和解决安装过程中常见问题的分析和解决(1)电路连接题方法电路连接题方法功能分析法：功能

11、分析法：a.顺推法；顺推法；b.逆推法；逆推法；c.黑箱方法黑箱方法(对集成电路内对集成电路内部结构不清楚的情况下，通常可分析电路的输入和输出关系推断部结构不清楚的情况下，通常可分析电路的输入和输出关系推断其内部结构和功能，即黑箱方法其内部结构和功能，即黑箱方法)。原理分析法：模块划分、建立功能表原理分析法：模块划分、建立功能表(逆推逆推)。分析电路时，按。分析电路时，按功能将电路划分为四大模块，即输入、控制、执行和输出模块。功能将电路划分为四大模块，即输入、控制、执行和输出模块。传感器传感器 比较器比较器 解题要领：解题要领：a针对驱动电路，掌握针对驱动电路，掌握NPN、PNP三极管的共射极

12、接法。三极管的共射极接法。b针对执行机构，掌握继电器线圈的电路结构及连接方式，常针对执行机构，掌握继电器线圈的电路结构及连接方式，常开、常闭触点的灵活运用。开、常闭触点的灵活运用。c针对控制电路，掌握门电路、运放比较电路、针对控制电路，掌握门电路、运放比较电路、555电路、音乐电路、音乐集成等集成等IC电路的连接法和分析方法。电路的连接法和分析方法。特殊值法特殊值法模块化繁为简模块化繁为简应变自如法应变自如法(变换电子元器件变换电子元器件)(2)电路连接题技巧电路连接题技巧输出电路中存在继电器时，通常使用二极管保护继电器，继电输出电路中存在继电器时，通常使用二极管保护继电器，继电器一般接在集电

13、极上；器一般接在集电极上；正确分析输入部分的电位高低：集成电路连线时，先根据电阻正确分析输入部分的电位高低：集成电路连线时，先根据电阻分压判断输入的高低电平，然后再根据输入判断输出的高低电平；分压判断输入的高低电平，然后再根据输入判断输出的高低电平；判断电路中用不用继电器时，一看负载，二看控制需求；判断电路中用不用继电器时，一看负载，二看控制需求；看芯片定输出和找触发；看芯片定输出和找触发；记住记住RS基本触发器、比较器的功能。基本触发器、比较器的功能。例例1.2017温州模拟温州模拟如图如图a所示为小明设计的一款视力保护提醒所示为小明设计的一款视力保护提醒器的电路图，该装置在学习环境光线亮度

14、高于器的电路图，该装置在学习环境光线亮度高于(或低于或低于)设定的亮设定的亮度上限度上限(或下限或下限)时，发出警报声提醒注意保护视力，时，发出警报声提醒注意保护视力，Rg1和和Rg2为为相同特性的光敏电阻，通过可调电阻相同特性的光敏电阻，通过可调电阻Rp1和和Rp2可以调节光线亮可以调节光线亮度范围的下限和上限，集成芯片度范围的下限和上限，集成芯片JN6201的引脚图如图的引脚图如图b所示。小所示。小明组装好电路后发现，光线暗时能正常报警，光线很亮时扬声器明组装好电路后发现，光线暗时能正常报警，光线很亮时扬声器不报警。关于该故障的可能原因，下列分析中正确的是不报警。关于该故障的可能原因，下列

15、分析中正确的是()图图a 图图bJN6201引脚图引脚图 1脚脚4脚脚14脚脚00无音乐脉冲信号无音乐脉冲信号01有音乐脉冲信号有音乐脉冲信号10有音乐脉冲信号有音乐脉冲信号11有音乐脉冲信号有音乐脉冲信号A三极管三极管V被击穿被击穿BRp1阻值过大阻值过大C引脚引脚1虚焊虚焊DRp2阻值过大阻值过大【答案答案】C 例例2.2016浙江联考浙江联考如图所示如图所示是热带鱼鱼缸温度电子控制是热带鱼鱼缸温度电子控制电路图，当水缸内的热敏电阻电路图，当水缸内的热敏电阻(负温度系数负温度系数)检测出水温低于最低设检测出水温低于最低设定水温时，水缸内的加热丝就加热，当水缸内的热敏电阻检测出水定水温时，水

16、缸内的加热丝就加热，当水缸内的热敏电阻检测出水温高于最高设定水温时，水缸内的加热丝就停止加热，使水温稳定温高于最高设定水温时，水缸内的加热丝就停止加热，使水温稳定在一定范围内。在一定范围内。(注：水温低时，集成芯片注：水温低时，集成芯片555 输入端输入端2、6 脚电位脚电位很低，输出端很低，输出端 3 脚为高电平，继电器脚为高电平，继电器 J 吸合，电热丝通电加热。吸合，电热丝通电加热。)将热敏传感器将热敏传感器Rt放入设定水温的水中，不管怎么调电位器放入设定水温的水中，不管怎么调电位器R1和和R2，电热丝都不通电加热，下列可能的原因是电热丝都不通电加热，下列可能的原因是()二极管二极管V接

17、反了接反了输出端输出端3脚与继电器线圈虚焊脚与继电器线圈虚焊热敏电阻热敏电阻Rt断路断路继电器继电器J线圈内部断路线圈内部断路ABCDD 如图所示为某简易高温报警装置的电路图。已知电压比较器IC的3脚电位大于2脚电位时，1脚输出高电平；反之，1脚输出低电平。请完成第34题。例例3.2017衢丽湖舟联考衢丽湖舟联考电路图中热敏电阻电路图中热敏电阻Rt应选用下图中的类应选用下图中的类型是型是()A 例例4.2017衢丽湖舟联考衢丽湖舟联考以下对该电路的分析中不正确的是以下对该电路的分析中不正确的是()ARt是负温度系数的热敏电阻是负温度系数的热敏电阻B将将Rp1调大，报警温度被调高调大，报警温度被

18、调高C将将Rp2调小，报警温度被调低调小，报警温度被调低D温度升高，到达报警温度时，温度升高，到达报警温度时，V1导通导通 B 例例5.2017.4浙江选考浙江选考在电子控制技术实践课上，小明准备设计在电子控制技术实践课上，小明准备设计一个遮光、通风控制系统，选择光敏电阻和正温度系数的热敏电一个遮光、通风控制系统，选择光敏电阻和正温度系数的热敏电阻作为传感器。请完成以下各题：阻作为传感器。请完成以下各题：(1)光敏电阻值随光照强度变化的规律与光敏电阻值随光照强度变化的规律与_相似相似(从从A；B；C中选择合适的选项，将序号填在中选择合适的选项，将序号填在“_”处处)；B(2)小明提出的控制要求

19、和设计的控制电路如图所示，其中小明提出的控制要求和设计的控制电路如图所示，其中X点输点输入光照强度信号，入光照强度信号，Y点输入温度信号。根据控制要求分析电路，点输入温度信号。根据控制要求分析电路，J1、J2的作用是的作用是_(从从A.J1用作遮光控制、用作遮光控制、J2用作通风控用作通风控制；制；B.J1用作通风控制、用作通风控制、J2用作遮光控制中选择合适的选项，将用作遮光控制中选择合适的选项，将序号填入序号填入“_”处处)；A 控制要求控制要求 输入输入输出输出光照光照温度温度遮光继电器遮光继电器通风继电器通风继电器弱弱26释放释放释放释放强强26释放释放释放释放弱弱26释放释放吸合吸合

20、强强26吸合吸合吸合吸合(3)小明在测试电路时，发现小明在测试电路时，发现R3和和R4的阻值不符合电路要求，导的阻值不符合电路要求，导致致J1和和J2始终都不能吸合，合理的调整措施是始终都不能吸合，合理的调整措施是_、_(在在A.增大增大R3；B.减小减小R3；C.增大增大R4；D.减小减小R4中选择合中选择合适的选项，将序号填入适的选项，将序号填入“_”处处)；(4)请你根据控制要求，请你根据控制要求，在虚线框内将传感器和在虚线框内将传感器和电阻正确地连接到电路电阻正确地连接到电路中。中。B D 例例6.2016.10浙江选考浙江选考如图所示是小明设计的水位控制系统，当如图所示是小明设计的水

21、位控制系统，当水位低于水位低于b点时水泵点时水泵M抽水，水位达到抽水，水位达到a点时停止抽水。点时停止抽水。555集成集成电路电路6脚电位升至脚电位升至2/3Vcc时，时，3脚输出低电平，脚输出低电平，2脚电位降至脚电位降至1/3Vcc时时3脚输出高电平。请完成以下任务：脚输出高电平。请完成以下任务：(1)555集成电路管脚识别正确的是集成电路管脚识别正确的是_(在下列选项中选择正在下列选项中选择正确的选项，将序号填写在确的选项，将序号填写在“_”处处)。(2)调试电路时发现，当调试电路时发现，当555集成电路的集成电路的3脚输出高电平时，继电脚输出高电平时，继电器器J不工作，合理的调节措施是

22、不工作，合理的调节措施是_(在减小在减小R1和和R2的阻的阻值；减小值；减小R3的阻值；减小的阻值；减小R4的阻值；减小的阻值；减小R5的阻值中选的阻值中选择合适的选项，将序号填写在择合适的选项，将序号填写在“_”处处)。(3)小明设计的控制电路中忘小明设计的控制电路中忘记设置水泵工作状态指示灯，记设置水泵工作状态指示灯，请你在虚线框内选择合适的端请你在虚线框内选择合适的端子连接发光二极管子连接发光二极管V3和电阻和电阻R6，使得水泵，使得水泵M抽水时抽水时V3发光，发光，不抽水时不抽水时V3不发光。不发光。(4)系统工作一段时间后，三极管系统工作一段时间后，三极管V1损坏，小明准备用手头仅有

23、损坏，小明准备用手头仅有的的PNP型三极管替代原来的三极管，请你在虚线框内选择合适的型三极管替代原来的三极管，请你在虚线框内选择合适的端子重新连接电路。要求保持系统原有的功能，继电器线圈接在端子重新连接电路。要求保持系统原有的功能，继电器线圈接在集电极上。集电极上。【解析解析】(1)本小题考查数字集成电路本小题考查数字集成电路管脚的排列及读法。根管脚的排列及读法。根据小圆点或缺口，字体正面朝自己，逆时针方向数管脚，故选。据小圆点或缺口，字体正面朝自己，逆时针方向数管脚，故选。(2)本小题考查晶体三极管的放大与开关作用、直流继电器驱动本小题考查晶体三极管的放大与开关作用、直流继电器驱动及及555

24、的工作原理。由于的工作原理。由于3脚为高电平，说明脚为高电平，说明555正常，继电器没正常，继电器没工作，说明加在继电器线圈上的电压不够，工作，说明加在继电器线圈上的电压不够，Ic太小，即三极管太小，即三极管Vce的电压太高。因此可减小的电压太高。因此可减小R5的阻值，增大的阻值，增大Ib，使三极管进入，使三极管进入或接近饱和区，减小或接近饱和区，减小Vce，增大，增大Ic，选。，选。(3)本小题考查串联本小题考查串联电路、晶体二极管中的发光二极管。由于电路、晶体二极管中的发光二极管。由于3脚为高电平，利用脚为高电平，利用3脚脚的高电平控制指示灯，电阻起到降压限流的作用，连接时只要注的高电平控

25、制指示灯，电阻起到降压限流的作用，连接时只要注意发光管的极性即可。意发光管的极性即可。(4)本小题考查晶体三极管的放大与开本小题考查晶体三极管的放大与开关作用、直流继电器驱动、线圈接在集电极。关作用、直流继电器驱动、线圈接在集电极。3脚为高电平时，脚为高电平时，NPN三极管导通，继电器工作，开始抽水。现换成三极管导通，继电器工作，开始抽水。现换成PNP后，后，3脚脚为高电平时三极管截止，继电器不工作，不符合题意抽水的要求。为高电平时三极管截止，继电器不工作，不符合题意抽水的要求。因此需要设计继电器得电时水泵不工作，失电时水泵工作。在继因此需要设计继电器得电时水泵不工作，失电时水泵工作。在继电器

26、触点上改变，即电器触点上改变，即3脚为高时，继电器失电，其常闭触点接在脚为高时，继电器失电，其常闭触点接在水泵回路。水泵回路。例例7.2016.4浙江选考浙江选考如图所示是小明设计的温度报警装置部分如图所示是小明设计的温度报警装置部分电路，其中电路，其中IC是运算放大器，输入输出逻辑关系见图中表格，是运算放大器，输入输出逻辑关系见图中表格，Rt是负温度系数热敏电阻。当温度达到或超过是负温度系数热敏电阻。当温度达到或超过40时，要求该报警时，要求该报警装置发出声、光报警信号。请完成以下任务：装置发出声、光报警信号。请完成以下任务：(1)当温度升高时，当温度升高时，Rt的电阻值将的电阻值将_(在增

27、大；减小中在增大；减小中选择一项，将序号填写在选择一项，将序号填写在“_”处处)。(2)当温度达到或超过当温度达到或超过40时，要求发光二极管时，要求发光二极管V1发光，请根据发光，请根据电路的逻辑关系在电路的逻辑关系在a、b、c三点中选择合适的点连接三点中选择合适的点连接V1和和R4。【答案】【答案】（2）(3)运算放大器不能直接驱动蜂鸣器报警，请根据电路的逻辑关运算放大器不能直接驱动蜂鸣器报警，请根据电路的逻辑关系选择合适的三极管系选择合适的三极管(NPN型或型或PNP型，采用共发射极接法型，采用共发射极接法)，在，在虚线框中画出蜂鸣器驱动电路。虚线框中画出蜂鸣器驱动电路。【答案】【答案】

28、（3）(4)在测试中发现温度超过在测试中发现温度超过40还没有报警，现要对电路重新调还没有报警，现要对电路重新调试，调试步骤如下：试，调试步骤如下：A.将将_放入盛有冷水的烧杯，插入温放入盛有冷水的烧杯，插入温度计，加入热水使水温等于度计，加入热水使水温等于40(在在IC；R3；Rt中选择一中选择一项，将序号填写在项，将序号填写在“_”处处)；B_，直至报警装置发出声、光报警信号为止，直至报警装置发出声、光报警信号为止(在减小在减小R3；增大；增大R3；减小；减小R3；增大；增大Rt中选择一项，将序号填写在中选择一项，将序号填写在“_”处处)。【解析解析】(1)本小题考查认识常见的传感器、传感

29、器的应用。由于是本小题考查认识常见的传感器、传感器的应用。由于是负温度系数，温度升高，电阻减小，故选。负温度系数，温度升高，电阻减小，故选。(2)本小题考查数字本小题考查数字集成电路中比较器的应用，集成电路中比较器的应用，VV，输出为，输出为“1”，反之为，反之为“0”。由于由于Rt是负温度系数，温度升高，电阻减小，是负温度系数，温度升高，电阻减小，“”输入端电压升输入端电压升高，高，c端输出高电平，端输出高电平，V1发光。发光。(3)本小题考查晶体三极管的放大本小题考查晶体三极管的放大与开关作用及开环电子系统的设计应用。由与开关作用及开环电子系统的设计应用。由(2)分析知，分析知，c端输出高

30、端输出高电平，可采用电平，可采用NPN，利用共射极接法驱动蜂鸣器。，利用共射极接法驱动蜂鸣器。(4)A.本小题考本小题考查认识常见的传感器、传感器的应用。由题意分析，需要感知水温，查认识常见的传感器、传感器的应用。由题意分析，需要感知水温，必须采用温度传感器必须采用温度传感器热敏电阻，故选。热敏电阻，故选。B.本小题考查数字集成本小题考查数字集成电路中比较器及串联电路的分压原理。由于水温为电路中比较器及串联电路的分压原理。由于水温为40没有报警，没有报警，说明说明VV，比较器输出为，比较器输出为“1”，故选。故选。常见电路分析归纳：常见电路分析归纳：(1)如何调高设定湿度？如何调高设定湿度？(

31、2)如何调高设定亮度？如何调高设定亮度？(3)如何调高设定温度？如何调高设定温度？例例8.2015.10浙江选考浙江选考如图如图a所示是声光控开关实验电路原理图所示是声光控开关实验电路原理图，电路中发光二极管，电路中发光二极管V3在光线较弱且有声音时才能发光。在光线较弱且有声音时才能发光。MIC(传声器传声器)、C1、V1、R2、R3、R4组成声音信号采集与放大电路，组成声音信号采集与放大电路，R1、R5组成光线信号的采集电路，组成光线信号的采集电路，V2、R6、C2组成灯光延时电路组成灯光延时电路。集成电路。集成电路CC4011为四为四2输入与非门输入与非门(引脚见图引脚见图b)，用于控制和

32、输，用于控制和输出逻辑电平。请完成以下任务：出逻辑电平。请完成以下任务：图图a声光控开关实验电路原理图声光控开关实验电路原理图 图图bCC4011引脚图引脚图(1)集成电路集成电路CC4011中与非门的中与非门的2个输入端个输入端A(1脚脚)和和B(2脚脚)与输出与输出端端Y(3脚脚)的逻辑关系是的逻辑关系是_；【答案答案】(2)当光线由强变弱时，光敏电阻当光线由强变弱时，光敏电阻R1的阻值的阻值_(在增大；在增大；减小；不变中选择一项，将序号填写在减小；不变中选择一项，将序号填写在“_”处处)；(3)图图a中，当中，当CC4011的的4脚输出高电平，二极管脚输出高电平，二极管V2导通，由于导

33、通，由于V2导通时电阻值较小，电容导通时电阻值较小，电容C2很快被充电到高电平，此时发光二极很快被充电到高电平，此时发光二极管管V3_(在发光；不发光中选择一项，将序号填写在在发光；不发光中选择一项，将序号填写在“_”处处)；(4)小亮同学完成实验后，准备将该实验电路应用于楼道灯的控小亮同学完成实验后，准备将该实验电路应用于楼道灯的控制。楼道灯由制。楼道灯由220V交流电源供电，采用直流电磁继电器的触点交流电源供电，采用直流电磁继电器的触点作为楼道灯的开关，用三极管控制继电器触点的闭合与断开。请作为楼道灯的开关，用三极管控制继电器触点的闭合与断开。请你根据上述要求在虚线框中帮助小亮画全电路图。

34、你根据上述要求在虚线框中帮助小亮画全电路图。【答案答案】如：如：【解析解析】(1)本小题考查数字信号、逻辑门及数字集成电路。与本小题考查数字信号、逻辑门及数字集成电路。与非门的逻辑关系是全高出低，有低出高。非门的逻辑关系是全高出低，有低出高。(2)本小题考查认识本小题考查认识常见的传感器、传感器的应用。光敏电阻具有在光照条件下其阻常见的传感器、传感器的应用。光敏电阻具有在光照条件下其阻值迅速减小的特性。所以当光线由强变弱时，光敏电阻值迅速减小的特性。所以当光线由强变弱时，光敏电阻R1的阻值的阻值增大，故选。增大，故选。(3)本小题考查继电器的作用和类型、直流电本小题考查继电器的作用和类型、直流

35、电磁继电器的构造、规格和构造原理及晶体三极管的放大与开关作磁继电器的构造、规格和构造原理及晶体三极管的放大与开关作用。有声音时，用。有声音时，2脚为脚为“1”，光线较弱时，光敏电阻阻值增大，光线较弱时，光敏电阻阻值增大，两者同时成立时，两者同时成立时，1、2脚为脚为“1”，3脚为脚为“0”，从而，从而5、6脚为脚为“0”，4脚为脚为“1”；快速对电容；快速对电容C2充电，使充电，使8、9脚为脚为“1”，从而，从而10脚为脚为“0”，使，使12、13脚为脚为“0”，11脚为脚为“1”，V3发光，故选。发光，故选。(4)本小题考查电子元器件和逻辑门、应用与非门知识及二极管本小题考查电子元器件和逻辑

36、门、应用与非门知识及二极管单向导电性和正向导通电阻小。单向导电性和正向导通电阻小。例例9.2017衢丽湖舟联考衢丽湖舟联考如图所示是小明设计的水箱水位报警电如图所示是小明设计的水箱水位报警电路，当水淹没路，当水淹没a、b两个金属探头后，蜂鸣器发声报警。该电路的两个金属探头后，蜂鸣器发声报警。该电路的主控芯片采用主控芯片采用JN6201音乐集成芯片，有关音乐集成芯片，有关JN6201的部分资料如的部分资料如下：下：(1)芯片电源电压为芯片电源电压为3V；(2)当当I1、I2、I3和和I4中任一端输入高中任一端输入高电平，电平，O1、O2都会输出音频信号，都会输出音频信号，O3输出频率较低的周期性

37、脉输出频率较低的周期性脉冲信号，冲信号，O4输出低电平。输出低电平。(3)当当I1、I2、I3和和I4输入同时为低电平输入同时为低电平时，时，O1、O2、O3输出都是低电平，输出都是低电平，O4输出高电平。请完成以下输出高电平。请完成以下任务：任务：(1)小明想在原电路的基础上增加闪光报警，请你在虚线框内选小明想在原电路的基础上增加闪光报警，请你在虚线框内选择合适的端子连接发光二极管和电阻，当水淹没择合适的端子连接发光二极管和电阻，当水淹没a、b两个金属探两个金属探头后，发光二极管闪烁，否则发光二极管熄灭。要求发光二极管头后，发光二极管闪烁，否则发光二极管熄灭。要求发光二极管和电阻都接在三极和

38、电阻都接在三极管的集电极上。管的集电极上。【答案答案】(1)(2)小明想用小明想用JN6201设计一个如图所示水箱水位的控制系统，当设计一个如图所示水箱水位的控制系统，当水位低于低水位水位低于低水位b时，水泵抽水，当水位到达高水位时，水泵抽水，当水位到达高水位a时，水泵停时，水泵停止抽水。请你在图中虚线框内选择合适的端子连接。止抽水。请你在图中虚线框内选择合适的端子连接。【答案答案】(2)(3)小明对第小明对第(2)小题的水箱水位控制电路进行调试，将水位传感小题的水箱水位控制电路进行调试，将水位传感器放入无水的容器中，接通电源，听见继电器吸合的声音，但是器放入无水的容器中，接通电源，听见继电器

39、吸合的声音，但是水泵不抽水，最有可能的原因是水泵不抽水，最有可能的原因是_(在在V2装反了；水装反了；水位探头位探头a、b与转换触点与转换触点J1的常开、常闭触点接反了；转换触的常开、常闭触点接反了；转换触点点J2的常开、常闭触点接反了中选择一项，将序号填写在的常开、常闭触点接反了中选择一项，将序号填写在“_”处处)；(4)小明想在第小明想在第(2)小题的水箱水位控制电路的基础上增加手动加小题的水箱水位控制电路的基础上增加手动加水功能，则如图所示手动开关可以水功能，则如图所示手动开关可以_(在并联在在并联在R1两端两端；并联在继电器线圈两端；并联在；并联在继电器线圈两端；并联在V1的集电极和发

40、射极两的集电极和发射极两端中选择一项，将序号填写在端中选择一项，将序号填写在“_”处处)。例例10.2015.9浙江模拟浙江模拟如图所示是水箱水位闭环控制系统电路图如图所示是水箱水位闭环控制系统电路图。a、b、c三个水位探头三个水位探头(用粗铜电线制作用粗铜电线制作)放置在水箱的不同位放置在水箱的不同位置。工作时合上水泵电源开关置。工作时合上水泵电源开关S，当水位下降到，当水位下降到b点以下时，水泵点以下时，水泵向水箱注水，当水位升至向水箱注水，当水位升至a点时，水泵即停止注水。请完成以下点时，水泵即停止注水。请完成以下各题：各题：(1)当水位从当水位从a下降到下降到b的过程中，三极管的过程中

41、，三极管V1处于处于_状态状态(在在“放大、饱和、截止放大、饱和、截止”中选择一项，填写序号中选择一项，填写序号)。(2)为了显示水泵的工作状态，拟用发光二极管为了显示水泵的工作状态，拟用发光二极管(红色红色)显示水泵正显示水泵正在给水箱注水，用发光二在给水箱注水，用发光二极管极管(绿色绿色)显示水泵停止显示水泵停止注水。现有注水。现有1.5V的发光二的发光二极管极管2个个(红色和绿色各红色和绿色各1个个)，限流电阻，限流电阻1个。请用个。请用以上元件在虚线框中补全以上元件在虚线框中补全该电路图。该电路图。【答案答案】(2)(3)为了防止控制电路出现故障时水溢出水箱，在水箱上端为了防止控制电路

42、出现故障时水溢出水箱，在水箱上端d处设处设置一个探头置一个探头(用粗铜电线制作用粗铜电线制作)，当水位升高至，当水位升高至d处时，蜂鸣器能处时，蜂鸣器能自动报警，以提醒人员断开水泵电源开关自动报警，以提醒人员断开水泵电源开关S。现有。现有5V电源电源1个，个，蜂鸣器蜂鸣器1个，可调电阻个，可调电阻1个，四二输入与非门个，四二输入与非门1片片(用其中的用其中的1个与个与非门即可，引出脚为非门即可，引出脚为13脚脚)，导线若干。请用导线连接以下元，导线若干。请用导线连接以下元器件中未连接的部分，组成报警电路。器件中未连接的部分，组成报警电路。【答案答案】(3)【解析解析】本题考查简单电子控制系统的

43、设计。本题考查简单电子控制系统的设计。(1)当水位处于当水位处于探头探头a与与b之间时，探头之间时，探头b与与c同时在水中，水导电可以使同时在水中，水导电可以使3V电源电源为三极管为三极管V1的发射极提供正偏电压，使其导通。导通分两种，放的发射极提供正偏电压，使其导通。导通分两种，放大与饱和。这里没有信号的放大需求，只是开关量的变化，所以大与饱和。这里没有信号的放大需求，只是开关量的变化，所以肯定处于饱和状态。肯定处于饱和状态。(3)目的很明确，让探头目的很明确，让探头b与与d通过水导电通过水导电连接后，蜂鸣器响起。若把蜂鸣器直接接两个探头上，由于水的连接后，蜂鸣器响起。若把蜂鸣器直接接两个探

44、头上，由于水的电阻大，可能会导致驱动电流不够，所以最好使用有稳定输出能电阻大，可能会导致驱动电流不够，所以最好使用有稳定输出能力的力的CT74LS00。例例11.2017浙江期末浙江期末如图所示是温度自动控制的部分电路，能将如图所示是温度自动控制的部分电路，能将温度控制在温度控制在3739范围范围(环境温度低于环境温度低于30)。CB7555集成电路集成电路输入输入(2、6脚脚)输出输出(3脚脚)的逻辑关系见下表。根据电路请完成以下的逻辑关系见下表。根据电路请完成以下任务：任务：(1)Rt1和和Rt2均为负温度系数热敏电阻，测试电路时发现温度低于均为负温度系数热敏电阻，测试电路时发现温度低于3

45、7时，继电器时，继电器J不吸合，需要对电路进行调节，合理的是不吸合，需要对电路进行调节，合理的是_(在减小在减小Rp1的阻值；减小的阻值；减小Rp2的阻值；增大的阻值；增大Rp1的的阻值；增大阻值；增大Rp2的阻值中选择合适的选项，将序号填写在的阻值中选择合适的选项，将序号填写在“_”处处)；该该555电路逻辑关系图电路逻辑关系图输入输入输出输出2脚脚6脚脚3脚脚1/3Vcc2/3Vcc低电平低电平1/3Vcc2/3Vcc保持保持VV0高电压高电压VVV0低电压低电压表表1运算放大器逻辑关系表运算放大器逻辑关系表 Q00不允许不允许01110011保持保持表表2基本触发器逻辑关系表基本触发器逻

46、辑关系表(1)用四用四2输入与非集成芯片输入与非集成芯片HD74LS00P(如图所示如图所示)搭接基本触发搭接基本触发器，应该器，应该_(从将从将b脚接地，将脚接地，将d脚接脚接Vcc端；将端；将a脚接脚接地，将地，将c脚接脚接Vcc端；将端；将b脚接地，将脚接地，将c脚接脚接Vcc端中选择合适的端中选择合适的选项，将序号填写在选项，将序号填写在“_”处处)；(2)闭合电源开关后，将图中可变电阻闭合电源开关后，将图中可变电阻Rp的滑片的滑片P从从N端调至端调至M端，端，LED灯的状态为灯的状态为_(从从LED灯先亮后灭；灯先亮后灭；LED灯先灭灯先灭后亮；后亮；LED灯一直亮；灯一直亮；LED

47、灯一直不亮中选择合适的选项，灯一直不亮中选择合适的选项，将序号填写在将序号填写在“_”处处)；(3)小明同学打算将该电路应用于温度报警，使温度升高到一定小明同学打算将该电路应用于温度报警，使温度升高到一定值时，值时，LED灯亮。选用负温度系数热敏电阻，请你完成虚框内电灯亮。选用负温度系数热敏电阻，请你完成虚框内电路的设计。路的设计。【答案答案】（3）(4)在上一题的基础上，小明打算进一步改进电路，将温度升高在上一题的基础上，小明打算进一步改进电路，将温度升高时时LED灯发光改为让加热丝停止加热。打算通过三极管驱动继电灯发光改为让加热丝停止加热。打算通过三极管驱动继电器工作，请在方形虚框处画上合适的三极管，并完成虚框内电路器工作，请在方形虚框处画上合适的三极管，并完成虚框内电路连接。连接。【答案答案】（4）