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1、选考17题的电路设计分析,兰溪一中 祝定,17.小明去大田港旁边的东方湖游玩，看到当大田港水位明显高于东方湖水位时，管理人员就将进水闸门打开，让大田港的清水注入东方湖；当东方湖的水位上涨到与大田港水位相同或大田港的水变浑时，就关闭闸门。回来后小明设计了如图所示的进水闸门控制实验电路，用发光二极管V1和光敏电阻Rg来检测水的清澈程度，用水位差检测传感器的触点dl与d2、d3的接触状态反映大田港水位与东方湖水位的变化状态。普通二极管和三极管均为硅管。IC为电压比较器，V+V-时输出高电平，V+V-时输出低电平。请完成以下任务。,第17题图(2)当水清澈时，水位差检测传感器触点d1与d2接触，V6发
2、光；触点d1与d3接触，V7发光；触点d1与d2、d3均不接触，V6、V7保持原来的发光状态。当水变浑时，无论d1处于什么位置，都是V7发光。请你用不超过四个2输入或非门设计虚线框位置的电路，实现上述功能；,2020年1月,(2)当水清澈时，水位差检测传感器触点d1与d2接触，V6发光；触点d1与d3接触，V7发光；触点d1与d2、d3均不接触，V6、V7保持原来的发光状态。当水变浑时，无论d1处于什么位置，都是V7发光。请你用不超过四个2输入或非门设计虚线框位置的电路，实现上述功能；,Y1,Y2,1,0,0,1,高电平触发器,水清：透光好,水清,d1与d2接触,d1与d3接触,均不接触,A,
3、C,B,Y1,Y2,水浊,1,0,0,触点,V6发光,LED,水质,V7发光,保持,V7发光,1,0,0,d1与d2接触,d1与d3接触,均不接触,写表达式并化成或非式,功能表述翻译成逻辑编码,Y1,Y2,1,0,0,1,高电平触发器,水清：透光好,水清,d1与d2接触,d1与d3接触,均不接触,A,C,B,Y1,Y2,水浊,1,0,0,触点,V6发光,LED,水质,V7发光,保持,V7发光,1,0,0,d1与d2接触,d1与d3接触,均不接触,写表达式并化成或非式,功能表述翻译成逻辑编码,难点在哪里?,列真值表写逻辑表达式并化简,Y1,Y2,1,0,0,1,高电平触发器,水清：透光好,水清,
4、d1与d2接触,d1与d3接触,均不接触,A,C,B,Y1,Y2,水浊,1,0,0,触点,V6发光,LED,水质,V7发光,保持,V7发光,1,0,0,d1与d2接触,d1与d3接触,均不接触,有什么特点？,写表达式的另一种方法：观察法,B=“0”时，Y1=A ，Y2=C,Y1=A + B,B,非常快速、简洁的写出两种情况下的表达式,但怎么合成一个？,缺点：花时间,(2)当水清澈时，水位差检测传感器触点d1与d2接触，V6发光；,（当水清澈时）触点d1与d3接触，V7发光；,当水变浑时，无论d1处于什么位置，都是V7发光。,=A+B,触点d1与d2、d3均不接触，V6、V7保持原来的发光状态。
5、?,触发器有保持功能,方法三分析功能描述，关注输入输出，将文字描述转变为更接近逻辑的表达,更接近逻辑的表达,翻译,意思是：当B=0，C=1时，Y2=1,Y1Y2,意思是：当B=0，A=1时，Y1=1,意思是：当B=1时，Y1=1,17. 如图a所示是某学校的防疫通道闸机，小明为其设计了如图b所示的实验电路。人脸识别正确时A点（或B点）为高电平，体温检测正常时E点为高电平。当 A点和E点同时为高电平，或者B点为高电平时，V7发光，代表闸门打开；人在规定的时间内通过进校（或出校）检测传感器时，V1（或V4）发出的光被遮挡，V8发光，代表闸门关闭。人离开人脸识别检测区时，A点（或B点）为低电平；延时
6、器输出的高电平比A点（或B点）高电平的持续时间长5秒。请完成以下任务。,2021年1月,当 A点和E点同时为高电平，或者B点为高电平时，V7发光，代表闸门打开,1,0,1,明确哪一端被触发,人在规定的时间内通过进校（或出校）检测传感器时，V1（或V4）发出的光被遮挡，V8发光，代表闸门关闭,F1,F2,直接写逻辑表达式,直接写逻辑表达式,现将电路改成全自动换水电路，在鱼池里安装数字水质检测装置，装置有两根编码输出端Y1、Y2( 编码与水质对应如表），在进水箱和鱼池中安装水温差检测装置，水温差检测装置有一个输出端Y3，当水温差在正常范围内，Y3输出0，正常范围外，Y3输出1。当水质差并且进水箱和
7、鱼池水温差在正常范围之内，换水电路启动。当进水泵启动后水质还变更差，将立即关闭进水泵。在虚线框内用而输入或非门完成逻辑电路设计。,数字水质检测装置,数字水质检测装置,Y1,Y2,Y3,E,F,意思是：当Y1=0,Y2=1,且Y3=0时，E=1,写出表达式并化简成或非式：,意思是：当Y1=0,Y2=0时，F=0,写出表达式并化简成或非式：,21年4月金华十校,（2）如图所示，电机（M）电流从“”到“-”，电机正转，打开闸门；电机电流从“-”到“+”，电机反转，关闭闸门。请在虚线框内设计继电器控制电机正反转的电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元件有：2个NPN型三极管、2个
8、普通二极管、2个电阻、2个继电器；,2021年1月,(4)小明准备用两个继电器来控制电机的正转和反转，当V6发光时，电机正转(流过电机的电流由“+”到“-”)，当V7发光时，电机反转(流过电机的电流由“-”到“+”)。请在虚线框位置设计电机的控制电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元件有：1个NPN型三极管和1个PNP型三极管、2个电阻、2个普通二极管、2个继电器(每个继电器只有2个常开触点)。,2020年1月,（3）小明尝试用三极管驱动继电器，用继电器来控制电机。要求按原有的逻辑关系控制电机的正反转及停止，请你在虚线框中画出三极管、继电器、二极管，并采用共发射极接法正确
9、地连接电路。,2018年11月,(5)在测试过程中，小明将555集成电路损坏，准备用三极管来代替。请你帮助小明选择合适的三极管（NPN型或PNP型），在虚线框中画出你所选择的三极管，并采用共发射极接法完成电路的连接。要求保持电路原有的功能。,2018年4月,所以选考题是有继承和发扬的。我们要重视前几年选考题的研究。,2020年7月,17.如图(a)所示是希罗自动门的控制原理示意图。小明应用通用技术教材中的知识，对该自动门的控制装置进行改造。用光敏电阻检测白天还是晚上，用热敏电阻检测祭坛是否点火,用电机驱动轴3正转或反转实现庙门的开启或关闭,用干簧管检测开门和关门的极限位置。如图( b)所示是小
10、明设计的部分电路,其控制要求:仅在白天祭坛点火时开门,其它情况关门;V3是电路运行指示灯，只要通电就一直发光;V2发光代表开门过程(电机正转)，V1发光代表关门过程(电机反转)。比较器的功能:当V+V-时输出高电平,当V+V-时输出低电平。请完成以下任务:,(1)热敏电阻应该选用 (在“A.正温度系数热敏电阻;B.负温度系数热敏电阻”中选择合适的选项,将序号填入“ ”处);(2)虚线框1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1中;,白天点火,1,0,1,0,有0出1，不是唯一的，全0出1才是唯一的。,？,唯一的一次1,0,或非门,若B是1，F不可
11、能为1.哪个可以满足？,2020年1月,17.如图(a)所示是希罗自动门的控制原理示意图。小明应用通用技术教材中的知识，对该自动门的控制装置进行改造。用光敏电阻检测白天还是晚上，用热敏电阻检测祭坛是否点火,用电机驱动轴3正转或反转实现庙门的开启或关闭,用干簧管检测开门和关门的极限位置。如图( b)所示是小明设计的部分电路,其控制要求:仅在白天祭坛点火时开门,其它情况关门;V3是电路运行指示灯，只要通电就一直发光;V2发光代表开门过程(电机正转)，V1发光代表关门过程(电机反转)。比较器的功能:当V+V-时输出高电平,当V+V-时输出低电平。请完成以下任务:,(3)门完全打开或完全关闭时，相应的
12、干簧管闭合,V1、V2均不发光,只有V3发光。请完成虚线框 2中的电路连线,以实现该功能;,白天点火,完全打开或完全关闭,怎样让比较器出0？,把“1” 送给“-” 端把“0”送给“+”端,到极限位置会触发干簧管吸合,1,0,2020年1月,(4)为了防止因意外熄火或点火导致误动作,小明修改了控制要求:白天点火后V2发光，意外熄火，V2仍然发光;晚上熄火后V1发光，意外点火,V1仍然发光。小明重新设计了控制电路(不考虑接通电源时V1、V2的发光状态和门开、关到位时电机如何停止)，请完成虚线框中的电路连线，实现上述功能。,白天点火V2发光,0,1,1,0,意外熄火,晚上熄火V1发光,1过不去,1,
13、1,0,1,1,1,0,1,1,0,意外点火,0,1,1,这种连线产生一个锁定功能，只有送进去0才能重新触发，并再次自我锁定。,送1,送0,非常注重比较器的连接,二极管是截止的,这个电平信号也送不过去,1,0,0,1,2020年1月,(4)为了防止因意外熄火或点火导致误动作,小明修改了控制要求:白天点火后V2发光，意外熄火，V2仍然发光;晚上熄火后V1发光，意外点火,V1仍然发光。小明重新设计了控制电路(不考虑接通电源时V1、V2的发光状态和门开、关到位时电机如何停止)，请完成虚线框中的电路连线，实现上述功能。,0,1,1,0,1,1,1,1,1,0,1,0,0,1,1,需要能够在触发后锁定！
14、具有保持功能。,1,先要想到这样连：输出返回到另一个比较的输入,怎样的接法才会有保持功能？,要实现保持功能，根本的一点就是输出要反馈到输入,Vin,Vout,我们对具有锁定保持功能的电路要加以研究,2020年7月,13.如图所示的光控灯实验电路,S按下时接通，松开后断开。下列分析中正确的是（ ）A.光线足够强,按下S时V3发光，松开S时V3不发光B.光线足够暗,按下S时V3不发光,松开S时V3发光C.S松开且V3不发光时,光线变化不会改变V3的发光情况D.V3发光时,按动S不会改变V3的发光情况,光足够强,0,摁下0,1,0,1,光足够暗,1,1,0,1,0,摁下,不发光,松开,0,0,1,发
15、光 保持,松开，保持,摁下，一定不发光；松开，保持，光足够暗触发发光，发光后保持,光线变强后也不会变暗,摁下不发光,松开1,2020年9月后各地模考模仿,2018年4月17题,2018年11月13题,2019年04月17题 让你用三极管替换继电器开关实现自锁,用继电器开关实现自锁,用三极管开关实现自锁,(4)请你根据控制要求,在虚线框内将传感器和电阻正确地连接到电路中。,2017年04月,选考还考过这些,输入部分的连接,(4)小明根据下面的芯片引脚图和题(3)的电路图,对芯片部分引脚进行了连接(如下图所示),请你完成其余引脚的连接。,2018年11月,实物芯片连接,2019年04月,实物芯片连
16、接,某种型号（如PNP）三极管坏了，用另一型号三极管（一个或两个）替代,还值得我们特别关注这些,(4)小明在调试电路时,不小心损坏了三极管V1,准备用电压比较器代替三极管V1来实现温度过高报警,请你帮助小明在电路图虚线框中将比较器连接好;,2017年11月,门电路用二极管电阻三极管替代,触发器的连线，高、低电平触发器的选择、替换,触发器的连线，高、低电平触发器的选择、替换,小金在安装电路时，发现手上只有两只或非门。请帮小金重新设计电路，保持电路原有功能，在虚线框内将电路补充完整。,上,下,1,高温,NTC,1,0,停止加热,0,低温,0,1,1,加热,要用或非门来替换，你有什么想法？,先明白原先功能,20年11月暨阳卷（5） 小明认为在图 3 虚线框 2 中使用 74LS02 或非门集成门电路中的 3 个逻辑门进行线路 连接并进行电路功能调试，也能实现上题中部分电路一样的功能（低水位保护部分 电路和热敏电阻类型等均不作调整）。在沿用第(4)小题虚线框 1 中逻辑门的前提下， 请将虚线框 2 中所缺线条连接完整,调试后,555和触发器的替换,555和触发器的芯片实物连接,还有,谢谢大家,
