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ELECTRONIC
一轮小专题专项复习考点39
——控制部分电路设计（门电路）
电路设计——控制部分
电路设计的步骤
1.电路的设计常考查电路的连线，即对电子控制系统工作过程进行考查。电子控制系统的工作过程分析：
（1）明确目标：明确给定电子控制系统的功能，即控制系统最初输入量和最终的被控量。
（2）化整为零：要把控制系统划分为输入、控制（处理）和输出三个部分。然后分别对每个部分的输入和输出进行分析（有时这三个部分可能会有共同的元器件），列出每个部分的输入、输出的真值表。
（3）统筹分析：分析时既要分析各个部分，同时又要从全局角度综合考虑这些部分。
2.电路的设计步骤
（1）明确功能模块所完成的控制信号的传输线路；
（2）确定所需的元器件；
（3）分辨信号线、电源正、电源负；
（4）完成线路的连接、设计。
门电路连线时注意：
①分清输入与输出脚；
②第1个门电路输入端接控制电路有传感器的输入部分；
③中间前1个门电路输出端与下1个门电路输入端相连；
④最后一个门电路输出端与控制电路的输出部分相连。
门电路设计
【应知应会1】根据真值表怎样写出表达式
【应知应会2】逻辑运算
AX0=0 AX1=A
A+0=A A+1=1
A+B=B+A AXB=BXA
A+B+C=(A+B)+C=A+(B+C)
ABC=A(BC)=(AB)C
A+A+……+A=A
AXAX……XA=A
【应知应会3】逻辑运算(重要)
A+A=1
AXA=0
A(B+C)=AB+AC
A+BC=(A+B)(A+C)
A+B=A·B
AB=A+B
反演律
1.（2023.12台州名校联盟）小明设计了如图所示鱼缸温度指示电路，要求在鱼缸有水且温度适宜时，发光二极管闪烁。其中RT为正温度系数热敏电阻，
【聚焦考点】
【问题】小明现有一个四二输入或非门芯片，请用此芯片在虚线框1中设计合理电路实现电路功能。
2.(2023.11稽阳联考)曲棍球比赛场地的最佳含水量要求在3 8%-40%之间，因此亚运会曲棍球专用场地的草坪下装有十多个传感器，采集草坪根部温度、湿度等数据，以科学养护草坪。如图所示是一组简易浇灌控制电路图，SW为模式切换联动开关。在日常养护模式下，温度高于35°C或者低于50°C时，不浇灌，只有在温度适宜时，才进行浇灌;在比赛保水模式下，湿度传感器检测当前的草坪湿度，若低于38%，则开启浇灌装置，直到湿度达到40%，浇灌装置停!卜工作。其中Rt为负系数热敏电阻，Rs为负系数湿敏电阻;IC1, IC2,IC3为比较器，V+> V-时，输出高电平;V+< V-时，输出低电平。
【问题】请根据电路功能，在虚线框1中选用1个合适的逻辑门，将电路补充完整
3.（2023.12浙江四校）小明设计了如图a所示的试验电路，当教室没人时会自动切断电源。Rm是人体红外线敏感电阻:阻值会随着接收到的人体红外线强弱而改变;信号接收器能将空调遥控器发出的红外信号转化为B点的数字信号。继电器J1和J2均选择常开触点。
【问题】小明在试验过程中不小心将555芯片烧坏了，想在原有电路基础上重新设计电路，实现同样的功能，小明已经画好了部分电路(图b)，请你帮小明用与韭门将虚线框2中的电路补充完整，要求所用与非门数量最少
4.（2023.04天域联盟）小明设计了如图所示的声控灯试验电路，环境光线暗时，有声音时，发光二极管VD会发光一段时间;环境光线亮时，VD不会发光。
【问题】小明画出了部分电路，请你在虚线框内用1个比较器和2个电阻补全电路，实现电路功能;
5.（2023.04杭州二模）小明设计了如图a所示的某儿童玩具电动车超速模拟指示电路，不同速度情况下测速编码模块输出端A,B, C输出相应的高、低电平信号(如表1)。根据电路图及表格。
【问题】当速度达到5 km/h或超过5 km/h时，发光二极管LED1亮，当速度达到8km/h时，发光二极管LED2亮。请在虚线框1中用最少数量的二输入逻辑门完成电路设计。
【解析】虚线框1中，根据表1，速度达到5或超过5包含下面五项，易得:F=A+BC，由一个与门和一个或门实现;速度达到8时包含最后一项，易得F=ABC，由两个与门实现，考虑到要求门的数量最少，故应与前面共用BC项。
6.（2022.05金丽衢12校）小明发现家里的鱼缸长期开着净化系统比较浪费，于是设计了一款根据水的清澈度自动开关净化系统的控制电路，当水较浑浊时启动净化系统，较清澈时停止。电路中用发光二极管与光敏二极管(V1与V2,V3与V4)组成两个参数相同的水清澈度传感器。普通二极管和三极管均为硅管。IC1, IC2为比较器，V+>V_时输出高电平，V+【问题】要完成小明设想的控制，请在虚线框处填入一个合适的逻辑门将电路补充完整。
7（2023.05金丽衢12校）如图a所示是小明设计的电池充电电路。当电池E的电压低于设定的起充电压时开始充电，达到设定的满电电压((9V)时停止充电。两个发光二极管V1, V2指示充电状态，部分元器件参数:R1, R2为标称阻值820 的碳膜电阻，Rp1, Rp2为标称阻值51K 的电位器，IC 1为555芯片，功能如图b所示。
请完成以下任务:
【问题】为了充电安全，小明打算增加一个电池过热保护和报警的功能，当检测到电池温度高于45℃时停止充电，若电池出现温度持续上升，达到55℃时发出报警声。改进后的部分电路如图c，其中Rt为负温度系数的热敏电阻，用于检测电池温度。请在虚线框内用不多于4个或非门将电路设计补充完整。
8.2022.03超级全能生）如图所示为小明设计的疫苗冷链运输恒温控制电路。当温度高于上限温度时，继电器吸合制冷器开始制冷，当温度低于下限温度时，继电器断开制冷器停止制冷。甲图中RT为正温度系数热敏电阻，Ve1， Ve2,为同一芯片上的两个比较器。比较器的功能:当V十>V_时输出高电平，当V十【问题】小明手头上有一块四2输入或非门集成芯片，请你帮助小明用最少的逻辑门实现电路的控制要求并将逻辑电路画在图甲虚线框1中
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