资源简介

素养呈现·明要求
核心素养 表现要点 水平等级 考试题型 分值
技术意识 能在组装和调试活动的过程中，恰当处理人技关系，形成规范、安全的技术习惯 2 选择题 2
工程思维 尝试通过调试电子控制系统，对系统进行优化设计 2
创新设计 能根据设计对象和现有条件，根据活动过程中遇到的问题制订解决技术问题的一个或多个方案 2
图样表达 能识读电子元器件符号、电子线路图控制框图等，能绘制简单的电子线路图和控制框图 3
物化能力 能分析设计方案，并根据方案设计要求选择合适的元器件等材料，具有初步的工具思维，完成电子组装和调试；能对电子控制系统进行基本的技术测试和技术指标测量，撰写简单的技术测试和方案试验的报告 4
考点　简单555集成电路分析
【知识梳理】
1.555集成电路外形及引脚图
(1)概念和引脚识读
555集成电路也称555时基电路，是一种将模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路。常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装，正面印有555字样，其表面缺口朝向左边时，引脚按逆时针方向依次为1－8。
(2)实物图和引脚图
555集成电路各引脚的作用：1为接地端；2为低电平触发端；3为输出端；4为复位端；5为控制电压端；6为高电平触发端；7为放电端；8为电源端。
2.555内部结构图
3.555功能关系
(1)5脚通过电容基地
输入 输出
4脚(R) 2脚(TR) 6脚(TH) 3脚(U0) 7脚
0 × × 0 接地
1 1 >Vcc 1 >Vcc >Vcc 0 接地
(2)5脚的电势为Vct
2脚 6脚 3脚
>Vct >Vct 低电平
>Vct 【典例突破】
【典例1】 如图所示是一个恒温箱的温度控制电路，Rt1和Rt2为同一规格型号的热敏电阻。关于此恒温箱温度控制电路，以下说法中不正确的是(　　)
2脚输入电压 6脚输入电压 3脚输出电压
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平
A.Rt1和Rt2为正温度系数的热敏电阻
B.Rp1调节下限温度，Rp2调节上限温度
C.要调高上下限温度，分别调节Rp1和Rp2的滑动触点上移
D.当温度下降到上下限温度之间时，V1不亮V2亮
答案　D
解析　温度低于下限时加热器加热，继电器释放，V3截止，3脚为高电平，则2、6脚输入低电平，Rt1和Rt2阻值变小，二者为正温度系数，且只有2脚低于Vcc时3脚才输出高电平，则Rp1控制温度下限，A、B项对；温度下降过程中，加热器不加热，3脚为低电平，V1亮，V2不亮，D项错。
【变式1】 如图为小明设计的保温箱温度控制电路，可以将保温箱内的温度控制在37 ℃～39 ℃之间，Rt1和Rt2为同温度系数热敏电阻。下列关于该电路分析正确的是(　　)
2脚 6脚 3脚
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平
A.温度传感器均为PTC，调大Rp1阻值可以提高上限温度
B.温度传感器均为PTC，调大Rp1阻值可以提高下限温度
C.温度传感器均为NTC，调大Rp2阻值可以提高上限温度
D.温度传感器均为NTC，调大Rp2阻值可以提高下限温度
答案　B
解析　由电路功能可知，温度高于上限时电热丝不加热，J吸合，V1导通，3脚输出高电平，2、6脚为低电平，则Rt1和Rt2变大，为正温度系数热敏电阻(PTC)；由于温度到上限时3脚为高电平，与3脚保持对比，2脚不同，说明2脚管上限，Rp2与Rt2电阻同向变化。
【典例2】 (2022·1月选考)如图所示的电流过载提醒电路，RL是负载，R4是阻值较小的电阻。VD不发光时，如果RL的阻值减小，导致流过的电流增大，超过设定值时VD发光。下列分析中不正确的是(　　)
A.电流过载VD发光，电流减小到设定值以下时VD仍然发光
B.适当增大R3，可以降低电流设定值
C.适当增大R4，可以降低电流设定值
D.电流过载时，按下S1则VD熄灭，松开S1后VD重新发光
答案　B
解析　A项，电流过载VD发光，3脚输出低电平，2、6脚高电平，电流减小到设定值以下时，2脚高电平，6脚低电平，555处于保持状态，VD仍然发光；B项，适当增大R3，6脚的电位降低，8脚电位也降低，设定的电流值增大；C项，适当增大R4，则流过RL的电流减小，此时3脚由高电平变为低电平，则设定的电流值降低；D项，电流过载时，按下S1，2脚为低电位，3脚出高电位，VD熄灭，松开S后，2脚为高电位，3脚出低电位，VD重新发光。
【变式2】 如图所示的电流过载保护电路，按下点动开关S1负载开始工作。经过RL的电流增大，超过设定值时电路断开。下列分析中不正确的是(　　)
A.电流过载时3脚输出高电位
B.适当增大R2，可以升高电流设定值
C.适当增大R4，可以降低电流设定值
D.电流过载时，按下S1则RL保持断开状态
答案　D
1.555集成电路应用
(1)555集成电路的应用——2、6脚并接(施密特触发器)
电路功能分析：
光照暗时，2、6脚电位Vcc，3脚输出低电位，VD1灭。
(2)555集成电路的应用——2、6脚分接(双稳态电路)
电路功能分析：
低温时，2脚电位介于温度上下限之间时，2脚电位>Vcc、6脚电位高温时，6脚电位>Vcc，3脚输出低电位，继电器释放，加热丝停止加热。
设定上下限：2脚控制下限，6脚控制上限，可精准设定阈值。
(3)555集成电路的应用——4脚的使用
电路功能分析：
无水时，4脚为低电位，3脚输出为低电位，加热丝不工作；有水时，4脚为高电位，555电路正常启用，加热丝工作状态随温度变化发生改变；
4脚用于控制555电路启用。
1.如图所示是小明设计的自动关窗电路，下雨或傍晚时电机转动，带动窗扇移动。窗户完全关闭时，干簧管闭合。下列分析中正确的是(　　)
555功能表
4脚 5脚 2脚 6脚 3脚
低电平 任意 任意 任意 低电平
高电平 Vct ＜Vct 任意 高电平
高电平 Vct ＞Vct ＞Vct 低电平
高电平 Vct ＞Vct ＜Vct 保持
A.干簧管闭合时，V6导通
B.增大R6，减小下雨时关窗信号的设定值
C.傍晚V5始终不发光，应增大R8
D.R1是湿敏电阻，阻值随湿度的增大而减小
答案　D
解析　干簧管闭合时，5脚电势升高，则3脚为高电势，V6截止，A错误；增大R6，可以改变傍晚关窗的光线信号的设定值，B错误；傍晚V5不发光，应减小R8，C错误。
2.如图是小明设计的高温报警电路，以下关于该电路说法正确的是(　　)
2脚 6脚 3脚
>Vcc >Vcc 0
>Vcc A.RT是正温度系数的热敏电阻
B.超过报警温度报警后，一旦温度下降到设定值以下立马停止报警
C.蜂鸣器始终不响，有可能是V1断路
D.温度超过报警温度才开始报警，为了实现设定温度报警，可以调小Rp
答案　C
解析　由电路功能可知，温度高时3脚为高电平，2、6脚为低电平，V3导通，V1导通，V1正极为高电平，RT变小，则RT是负温度系数的热敏电阻，A项错；报警后，V2和V3形成自锁，温度下降后保持报警，B项错；要降低报警温度，RT变大，则Rp也变大，D项错。
3.如图所示为某实验室温度警示电路，当温度大于设定值时，蜂鸣器BZ响起。已知图中Rt为热敏电阻；当555芯片的2、6脚电位小于Vcc时，3脚输出高电平，此时7脚悬空；当2、6脚电位大于Vcc时，3脚输出低电平，此时7脚相当于接地。下列对该电路的分析正确的是(　　)
A.Rt为负温度系数热敏电阻
B.若V3连焊，电路功能不受影响
C.可以将电阻R3的b端改接至555芯片的7脚
D.该电路能实现温度高于上限时报警，低于下限时停止报警
答案　C
解析　电路原理分析：该电路为高温警示电路，高温时蜂鸣器响起，可推断出此时3脚出0，那么2、6脚应该进1，即T↑Rt↑，Rt为正温度系数热敏电阻。3脚出0后，三极管V1、V2均导通，电路自锁，2、6脚保持高电平，，蜂鸣器保持发声，直到开关K被按下，3脚出1，蜂鸣器停止报警。A选项：根据上述电路分析，Rt为正温度系数热敏电阻；B选项：V3在电路当中起到隔离的作用，高温时能将高电平传到下一级电路，低温时低电平不能传向下一级电路，同时又保证V1传过来的高电平不影响V3前一点的电位，若V3连焊，则低温的时候2、6脚信号会被拉低，无法保持自锁功能。C选项：3脚出高电平时V1截止，3脚出低电平时V1导通。而3脚输出高电平，7脚悬空；3脚输出低电平，此时7脚相当于接地。因此7脚和3脚一样可以提供低电平，可以将电阻R3的b端改接至555芯片的7脚。D选项：根据上述电路分析，该电路能实现温度高于上限时报警，低于下限时保持报警。故C选项正确。
4.如图是直流电机过流保护电路。当流过电机M的电流超过允许值时，电机M停止工作。下列关于该电路说法不正确的是(　　)
A.M正常工作时，V1处于放大状态
B.二极管D1的作用是保护三极管V1
C.直流电机M始终无法启动，可能是R3的阻值偏大
D.要增大流过M的电流允许值，需调大Rp1
答案　D
解析　当流过M的电流过大时，R2右端电位上升为高电平，3脚输出低电平，V1截止，M停止工作，要增大M电流，需要减小Rp1。
【基础巩固篇】
1.如图所示是利用555设计的温控电路，其中此555输入输出关系如表所示，当温度超过50 ℃时散热风扇电机启动。下列分析中不正确的是(　　)
A.Rt应采用负温度系数热敏电阻
B.调大Rp，风扇启动的温度低于50 ℃
C.R1、VD都具有保护三极管VT的作用
D.继电器吸合电流远大于释放电流，因此温度低于50 ℃时，电机M不会立即断电
答案　D
解析　当超过50 ℃时，电机启动，三极管VT导通，3脚输出高电平，2、6脚输入低电平，阻值小，Rt为负温度系数热敏电阻；555具有保持状态，当温度低于50 ℃时，电机M不会立即断电。
2.如图是小明设计的高温报警器电路原理图，当温度达到或超过设定值时，蜂鸣器发出报警声。以下对电路的分析不正确的是(　　)
A.Rt是负温度系数热敏电阻
B.蜂鸣器开始报警时，V1处于饱和状态
C.蜂鸣器始终不响，有可能是Rp短路
D.温度还未达到设定温度时就已经报警，为了实现设定温度报警，可以调小Rp
答案　B
解析　由电路功能可知，蜂鸣器报警时，V1集电极为低电平，3.(2022·宁波模拟)如图所示是小明设计的负载电流过载提醒电路。VD不发光时，如果负载的阻值减小，导致流过的电流增大，超过设定值时VD发光。下列分析中正确的是(　　)
A.为实现电流过载提醒功能，可将R1作为负载
B.适当增大R4阻值，可提高电流设定值
C.VD发光后，只有负载电流恢复正常，按下S1才能使VD熄灭
D.当按着S1，负载电流过载时，3脚输出低电平
答案　C
解析　A项，若R1作为负载，R1减小，流过R2的电流增大，2脚电位上升，3脚输出低电平，VD不发光；B项，适当增大R4阻值，VD的发光亮度减弱，与电流设定值无关；C项，VD发光后，3脚输出高电平，7脚截止，2脚为高电平，555处于保持状态，只要按下S1，6脚也为高电平，3脚输出低电平，VD熄灭；D项，当按着S1，负载电流过载时，2脚为低电平，3脚输出高电平。
4.(2022·浙江联考)如图所示的电流过载提醒电路，RL是负载。VD不发光时，如果RL的阻值减小，导致流过的电流增大，超过设定值时VD发光。下列分析中不正确的是(　　)
A.过载后闭合开关S，VD熄灭
B.调大Vct，可减小电流设定值
C.R3过大，VD始终不发光
D.过载后，电流减小到设定值以下，VD仍然发光
答案　A
解析　当RL的阻值减小，流过的电流增大，2脚低电位，3脚出高电位，7脚内部断开，VT导通，VD发光，过载后闭合开关S，6脚电位Vct，2脚电位小于Vct，此时VD仍然亮，A项错误；调大Vct，2脚电位满足小于Vct的值也要变大，R1电压减小，电流要小，即减小电流设定值，B项正确；R3过大，VT截止，VD不发光，C项正确；过载后，电流减小到设定值以下，2脚电位大于Vct，6脚电位小于Vct，3脚为保持状态，7脚保持悬空，VD仍然发光，D项正确。
5.如图所示是一个花房湿度报警电路。芯片NE555的特性如下图。以下说法正确的是(　　)
2脚 6脚 3脚
>Vcc >Vcc 低电平
>Vcc Vcc 不使用
A.该电路的功能是当花房湿度小于设定值时，蜂鸣器就会发出警报声
B.继电器J2触点闭合时的作用是使555集成电路3脚保持高电平输出
C.电路测试时，发现蜂鸣器始终不响，造成该现象的原因可能是二极管V2正负极接反了
D.如果要报警器在湿度更小时就能报警，可以通过适当上移Rp3滑动端来实现
答案　C
解析　湿度变小，RS阻值变大，V1截止，2、6脚为低电平，3脚输出高电平，蜂鸣器不报警，A项错；J2作用是使2、6脚保持高电平，3脚保持输出低电平，B项错；V2接反后，J被短路，J1一直断开，蜂鸣器不响。
6.(2022·台州模拟)如图所示是温度控制电路。当温度升高至40 ℃时，风扇M转动，温度降低至20 ℃时，风扇M停止转动。下列分析中不正确的是(　　)
A.Rt为负温度系数热敏电阻
B.调小R2后，温度升高至40 ℃时风扇不启动
C.不可能R2＝R4
D.当R1＝R3时，3R4答案　D
7.如图所示是小明设计的仓库高温报警实验电路。当热敏电阻Rt检测到室内温度超过设定值时，VD发光报警。已知：IC为人体红外传感器，当仓库没人时，输出为1；当有人时，输出为0。小明利用原电路元器件重新设计电路，下列电路中可实现原电路功能的是(　　)
答案　A8.如图所示是花卉种植大棚温度控制系统电路。在冬季当自然光照足够强时，电热丝不加热。当光照弱且温度低于下限时，电热丝加热，温度上升；当温度上升到上限时，电热丝停止加热。下列分析中不正确的是(　　)
A.Rt为负温度系数热敏电阻　　　　　　　　　　
B.Rp3滑片下滑，上限温度设定值将变高
C.电路调试好后，Rt被短路，加热丝一直加热
D.光照弱时，比较器输出高电平
答案　A
解析　本题考查闭环电子控制系统的分析。3脚高电平时，继电器释放，电热丝加热，2脚控制下限、6脚控制上限，温度越高，2、6脚电位比值越大，热敏电阻应为正温度系数的，选项A错误。
9.如图是小明设计的水壶加热电路。当水壶水位低于探头时，加热丝无法加热；当水位较高时，温度低于设定值，三极管Q3导通，加热丝开始加热。555芯片1脚、8脚为供电引脚，下列分析中正确的是(　　)
6脚 2脚 3脚
Vcc 保持
>Vcc >Vcc 低电平
A.水壶中有水时不加热，无水时加热，可能是R5虚焊造成的
B.水位高时减小电阻R1，影响A点电位，易造成Q2截止
C.Rt为负温度系数热敏电阻，改变电阻R4对温度设定值产生影响
D.水位低于探头，温度低于设定值，三极管Q3也能导通
答案　C
解析　R5虚焊，则Q3无法导通，电热丝就无法加热，A错误；水位高时，减小电阻R1不影响A点电位但会使得Q1基极电位升高，Q1更容易导通，同时使得Q2基极也变为高电势让Q2导通；R4改变只影响Q2是否导通，Q2与温度设定值无关；水位低于探头，则Q1、Q2均截止，NE555的1脚未接地，则NE555的5脚电势接近5 V，2、6脚电势一直为低电势，3脚一直出1，三极管Q3一直截止，D错误。
10.如图所示的家用交流电过压、欠压指示电路，Ui是由家用交流电压转换而成的直流电压，交流电压越大，Ui越大，超过安全电压，称为过压；交流电压越小，Ui越小，低于安全电压，称为欠压。若家用交流电压发生过压、欠压时，发光二极管V1都会发光；当家用交流电压在安全电压范围内时，发光二极管V1不发光。其中IC1A、IC1B为电压比较器，当V＋>V－时输出高电平，当V＋555芯片特性表
输入 输出
4脚 2脚 6脚 3脚 7脚
低电平 ×(不用分析) ×(不用分析) 低电平 低电平
高电平 >Vcc >Vcc 低电平 低电平
>Vcc A.IC1A、IC1B分别用来检测家用交流电压的过压和欠压状态
B.Rp3调大，过压和欠压的设定值都变大
C.电路电源电压12 V降为11.2 V后，过压和欠压的设定值都变小
D.555的3脚损坏，用7脚代替，不影响电路功能
答案　B
解析　Rp3调大，要保证IC1A、IC1B的V－不变，Ui的值应该变小，故过压和欠压的设定值都变小。故选B。
【能力提升篇】
1.如图所示为排风扇控制试验电路，其中555电路特性如下表所示。当仓库内温度、湿度均达到设定值时，电机启动，使排风扇运转实现通风降温和除湿。下列分析中正确的是(　　)
2脚 6脚 4脚 3脚 7脚
≤Vcc >Vcc ≥Vcc 高电平 低电平 低电平
>Vcc 不限 不限 低电平 低电平 低电平
A.Rt应采用正温度系数热敏电阻
B.V3是电机启动指示灯
C.温度降低到设定值以下，电机就立即断电
D.电机一旦启动，工作状态就不再受湿度变化影响
答案　D
解析　由电路可知电机一旦启动，则J－2闭合将MS短路，工作状态就不再受湿度变化影响。
2.如图所示为小明设计的一款电动车电池充电控制电路，当电池电压低于设定值时，继电器吸合开始充电，电池电压达到上限时，继电器释放停止充电；同时还设计了温度监控功能，当电池的温度过高时，即不充电。其中Rt为热敏电阻；IC1、IC2为电压比较器，当V＋>V－时输出高电平，当V＋555芯片特性
4脚 2脚 6脚 3脚 7脚
1 >Vcc >Vcc >Vcc 低 低
0 × × 低 低
A.Rt为NTC热敏电阻
B.IC1输出应接555芯片的6脚，IC2输出应接555芯片的2脚
C.若只想调高上限电压，可调小R4，调大R5
D.发光二极管发光表示电池已经充满电
答案　B
解析　若电池温度过高，需要用4脚关停3，所以Rt应为高温大电阻，抽头出高，4出0，3出0，J释放；若电池温度正常，4出1，3受2和6的控制。电池电压过低，Rp抽头电压低，IC1和IC2均出0，3出1，J吸合充电，电池电压超过下限低于上限时，IC1出0，IC2出1，3出保持，所以IC1接6脚，IC2接2脚，超过上限后，IC1和IC2均出1，3出0，J释放断电。A、应为PTC，A错误；B、见解析，B正确；C、下限不变，所以R3＋R4与R5的比值不能变，上限要调高，所以R4＋R5与R3的比值应调大，所以应调大R4，调小R3，且保持R3＋R4总值不变。C错误。D、充电电压达到上限或者电池温度太高都会导致发光二极管被点亮，D错误。所以选B。
3.如图所示的电池充电电路，利用555的3脚对电池充电。当电池电压低于下限时开始充电，超过上限时停止充电。下列关于该电路的分析中不正确的是(　　)
555功能表
2脚 6脚 3脚
＞Vct ＞Vct 低电平
＞Vct ＜Vct 保持
＜Vct 任意 高电平
A.R4的阻值大于R5的阻值
B.电池电压超过上限时V3发光
C.适当增大R4阻值，可降低充电下限电压
D.适当减小R6阻值，可提高充电上限电压
答案　D
解析　本题考查含555电路的分析。当电池电压大于上限电压Vct时，停止充电，此时，2脚电压大于Vct，所以R4应大于R5，选项A正确；电池电压超过上限时，停止充电，3脚出低电平，此时，V1导通，V3发光，选项B正确；下限电压为E下，则E下＝Vct，适当增大R4阻值，可降低充电下限电压，选项C正确；上限电压由5脚电位Vct控制，与R6无关，选项D错误。
4.如图a为某电热毯温度控制原理电路图。电热毯能将温度维持在设定的上下限温度之间，电热毯温度低于下限温度时开始加热，高于上限温度时停止加热。555芯片的内部电路结构如图b所示。关于该电路的分析，下列分析中不正确的是(　　)
A.该电路中的Rt为负温度系数热敏电阻
B.二极管V2接反可能导致电热毯无法加热
C.Rp2滑动触点向上移，能使电热毯的上限温度调高
D.减小R1的阻值，能使电热毯的下限温度调低
答案　D
解析　温度低，加热，说明低温2、6脚电位低，3脚出高。所以温度低时温敏电阻阻值大，所以为负温度系数电阻。二极管接反，由于二极管对电压的钳制作用，继电器线圈的电压小，不能让触点吸合，所以电热毯无法加热。Rp2触点上移，Vct变大，导致电热毯的上下限对应的温敏电阻阻值都变小，所以上下限温度都变大。减小R1的阻值，导致上下限对应的温敏电阻阻值变小，上下限温度升高。
如图所示是小明设计的仓库高温报警实验电路。当热敏电阻Rt检测到室内温度超过设定值时，V1发光报警。已知：IC为人体红外传感器，当仓库没人时，输出为1；当有人时，输出为0。根据电路图及描述，完成第5～6题。
555功能表
4脚 2脚 6脚 3脚
低电平 任意 任意 低电平
高电平 高电平 >Vcc >Vcc 低电平
高电平 >Vcc 5.下列关于该电路的说法中，不合理的是(　　)
A.Rt应选用负温度系数热敏电阻
B.当V1发光报警时，仓库必定没人
C.调大Rp1，则温度设定值变低
D.报警后，若室内温度恢复正常，V1仍然发光
答案　D
解析　高温报警，3→0，6→1，Rt为小电阻，Rt为负温度系数热敏电阻，A正确；当V1发光报警时，2→1，仓库没人，B正确；调大Rp1，Rt应调大，Rt负温度系数热敏电阻，即临界值变低，C正确；报警后，只要仓库没人，V1必定不发光报警，D错。
6.为防止家用电器的设置信息丢失，常在控制电路中内置电池，停电后由电池维持电路的供电。如图所示是电池自动充电电路。Vcc是交流电经整流后的电压，V是E电池的输出电压。R1、V1组成稳压电路，为芯片5脚提供5 V基准电压。以下分析不正确的是(　　)
A.电池自动充电电路属于闭环控制电路
B.当6脚电位升高至8 V时，电池停止充电
C.Rp1触点向上移，电池开始充电的设定值降低
D.电池充电时V2导通，停止充电后V2截止
答案　B
7.如图所示的电流过载提醒电路，RL是负载。V1不发光时，如果RL的阻值减小，导致流过的电流增大，超过设定值时V1发光。下列分析中不正确的是(　　)
A.过载后闭合开关S，V1熄灭
B.调大Vct，可减小电流设定值
C.R3过大，V1始终不发光
D.过载后，电流减小到设定值以下，V1仍然发光
答案　A
8.某热水器需将水温控制在一定范围内，小明设计了如图a所示的加热控制电路，水箱内设有检测水位的磁环浮子，当其到达设定位置时可使干簧管闭合。555芯片内部结构如图b所示。下列分析中不正确的是(　　)
A.Rp1用于设定上限温度，Rp2用于设定下限温度
B.Rt为负温度系数热敏电阻
C.水位过高或过低都不能加热
D.6脚电位可能高于2脚电位的2倍
答案　D
9.小明设计了如图所示的电池充电电路。当电池电压低于下限时可利用555集成电路的3脚进行充电，超过上限时停止充电。已知稳压二极管VD1反向击穿后稳压值为6 V，当外加电压小于6 V时则不能导通，555的5脚电位记作Vct，下列说法中正确的是(　　)
555功能表
2脚 6脚 3脚
>Vct >Vct 低电平
>Vct A.为实现电路功能，a点电位必须低于b点电位
B.将R1阻值变小可提高电池充电电压上限
C.R5虚焊会导致充电电池电压超过上限时仍继续被充电
D.VD2的作用是防止充电电池通过555进行放电
答案　D
解析　A.为实现电路功能，2脚电位>Vct，6脚电位核心素养 表现要点 水平等级 考试题型 分值
技术意识 能在组装和调试活动的过程中，恰当处理人技关系，形成规范、安全的技术习惯 2 选择题 2
工程思维 尝试通过调试电子控制系统，对系统进行优化设计 2
创新设计 能根据设计对象和现有条件，根据活动过程中遇到的问题制订解决技术问题的一个或多个方案 2
图样表达 能识读电子元器件符号、电子线路图控制框图等，能绘制简单的电子线路图和控制框图 3
物化能力 能分析设计方案，并根据方案设计要求选择合适的元器件等材料，具有初步的工具思维，完成电子组装和调试；能对电子控制系统进行基本的技术测试和技术指标测量，撰写简单的技术测试和方案试验的报告 4
考点　简单555集成电路分析
【知识梳理】
1.555集成电路外形及引脚图
（1）概念和引脚识读
555集成电路也称555时基电路，是一种将模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路。常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装，正面印有555字样，其表面缺口朝向左边时，引脚按逆时针方向依次为　　　　。
（2）实物图和引脚图
555集成电路各引脚的作用：1为　　　　；2为　　　　；3为　　　　；4为复位端；5为控制电压端；6为　　　　；7为放电端；8为　　　　。
2.555内部结构图
______________________________________________________________________
3.555功能关系
（1）5脚通过电容基地
输入 输出
4脚(R) 2脚(TR) 6脚(TH) 3脚(U0) 7脚
0 × ×
1 1 >Vcc 1 >Vcc >Vcc
（2）5脚的电势为Vct
2脚 6脚 3脚
>Vct >Vct 　　　　
>Vct 【典例突破】
【典例1】 如图所示是一个恒温箱的温度控制电路，Rt1和Rt2为同一规格型号的热敏电阻。关于此恒温箱温度控制电路，以下说法中不正确的是（　　）
2脚输入电压 6脚输入电压 3脚输出电压
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平
A.Rt1和Rt2为正温度系数的热敏电阻
B.Rp1调节下限温度，Rp2调节上限温度
C.要调高上下限温度，分别调节Rp1和Rp2的滑动触点上移
D.当温度下降到上下限温度之间时，V1不亮V2亮
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【变式1】 如图为小明设计的保温箱温度控制电路，可以将保温箱内的温度控制在37 ℃～39 ℃之间，Rt1和Rt2为同温度系数热敏电阻。下列关于该电路分析正确的是（　　）
2脚 6脚 3脚
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平
A.温度传感器均为PTC，调大Rp1阻值可以提高上限温度
B.温度传感器均为PTC，调大Rp1阻值可以提高下限温度
C.温度传感器均为NTC，调大Rp2阻值可以提高上限温度
D.温度传感器均为NTC，调大Rp2阻值可以提高下限温度
【典例2】 （2022·1月选考）如图所示的电流过载提醒电路，RL是负载，R4是阻值较小的电阻。VD不发光时，如果RL的阻值减小，导致流过的电流增大，超过设定值时VD发光。下列分析中不正确的是（　　）
A.电流过载VD发光，电流减小到设定值以下时VD仍然发光
B.适当增大R3，可以降低电流设定值
C.适当增大R4，可以降低电流设定值
D.电流过载时，按下S1则VD熄灭，松开S1后VD重新发光
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【变式2】 如图所示的电流过载保护电路，按下点动开关S1负载开始工作。经过RL的电流增大，超过设定值时电路断开。下列分析中不正确的是（　　）
A.电流过载时3脚输出高电位
B.适当增大R2，可以升高电流设定值
C.适当增大R4，可以降低电流设定值
D.电流过载时，按下S1则RL保持断开状态
1.555集成电路应用
（1）555集成电路的应用——2、6脚并接（施密特触发器）
电路功能分析：
光照暗时，2、6脚电位Vcc，3脚输出低电位，VD1灭。
（2）555集成电路的应用——2、6脚分接（双稳态电路）
电路功能分析：低温时，2脚电位Vcc、6脚电位Vcc，3脚输出低电位，继电器释放，加热丝停止加热。
设定上下限：2脚控制下限，6脚控制上限，可精准设定阈值。
（3）555集成电路的应用——4脚的使用
电路功能分析：
无水时，4脚为低电位，3脚输出为低电位，加热丝不工作；有水时，4脚为高电位，555电路正常启用，加热丝工作状态随温度变化发生改变；
4脚用于控制555电路启用。
1.如图所示是小明设计的自动关窗电路，下雨或傍晚时电机转动，带动窗扇移动。窗户完全关闭时，干簧管闭合。下列分析中正确的是（　　）
555功能表
4脚 5脚 2脚 6脚 3脚
低电平 任意 任意 任意 低电平
高电平 Vct ＜Vct 任意 高电平
高电平 Vct ＞Vct ＞Vct 低电平
高电平 Vct ＞Vct ＜Vct 保持
A.干簧管闭合时，V6导通
B.增大R6，减小下雨时关窗信号的设定值
C.傍晚V5始终不发光，应增大R8
D.R1是湿敏电阻，阻值随湿度的增大而减小
2.如图是小明设计的高温报警电路，以下关于该电路说法正确的是（　　）
2脚 6脚 3脚
>Vcc >Vcc 0
>Vcc A.RT是正温度系数的热敏电阻
B.超过报警温度报警后，一旦温度下降到设定值以下立马停止报警
C.蜂鸣器始终不响，有可能是V1断路
D.温度超过报警温度才开始报警，为了实现设定温度报警，可以调小Rp
3.如图所示为某实验室温度警示电路，当温度大于设定值时，蜂鸣器BZ响起。已知图中Rt为热敏电阻；当555芯片的2、6脚电位小于Vcc时，3脚输出高电平，此时7脚悬空；当2、6脚电位大于Vcc时，3脚输出低电平，此时7脚相当于接地。下列对该电路的分析正确的是（　　）
A.Rt为负温度系数热敏电阻
B.若V3连焊，电路功能不受影响
C.可以将电阻R3的b端改接至555芯片的7脚
D.该电路能实现温度高于上限时报警，低于下限时停止报警
4.如图是直流电机过流保护电路。当流过电机M的电流超过允许值时，电机M停止工作。下列关于该电路说法不正确的是（　　）
A.M正常工作时，V1处于放大状态
B.二极管D1的作用是保护三极管V1
C.直流电机M始终无法启动，可能是R3的阻值偏大
D.要增大流过M的电流允许值，需调大Rp1
：课后完成《专题分层精练》　专题28(共67张PPT)
第三部分　电子控制技术
专题28 555集成电路及其应用一（选择题）
素养呈现·明要求
核心素养 表现要点 水平等级 考试题型 分值
技术意识 能在组装和调试活动的过程中，恰当处理人技关系，形成规范、安全的技术习惯 2 选择题 2
工程思维 尝试通过调试电子控制系统，对系统进行优化设计 2
创新设计 能根据设计对象和现有条件，根据活动过程中遇到的问题制订解决技术问题的一个或多个方案 2
图样表达 能识读电子元器件符号、电子线路图控制框图等，能绘制简单的电子线路图和控制框图 3
物化能力 能分析设计方案，并根据方案设计要求选择合适的元器件等材料，具有初步的工具思维，完成电子组装和调试；能对电子控制系统进行基本的技术测试和技术指标测量，撰写简单的技术测试和方案试验的报告 4
目 录
CONTENTS
考点
01
随堂达标检测
02
课时分层演练
03
考点　简单555集成电路分析
1
1.555集成电路外形及引脚图
(1)概念和引脚识读
555集成电路也称555时基电路，是一种将模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路。常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装，正面印有555字样，其表面缺口朝向左边时，引脚按逆时针方向依次为________。
1－8
(2)实物图和引脚图
555集成电路各引脚的作用：1为________；2为______________；3为________；4为复位端；5为控制电压端；6为______________；7为放电端；8为________。
接地端
低电平触发端
输出端
高电平触发端
电源端
2.555内部结构图
_________________________________________
3.555功能关系
(1)5脚通过电容基地
0
接地
1
与地断开
保持
保持
0
接地
(2)5脚的电势为Vct
高电平
低电平
保持
D
A.Rt1和Rt2为正温度系数的热敏电阻
B.Rp1调节下限温度，Rp2调节上限温度
C.要调高上下限温度，分别调节Rp1和Rp2的滑动触点上移
D.当温度下降到上下限温度之间时，V1不亮V2亮
【变式1】 如图为小明设计的保温箱温度控制电路，可以将保温箱内的温度控制在37 ℃～39 ℃之间，Rt1和Rt2为同温度系数热敏电阻。下列关于该电路分析正确的是(　　)
B
A.温度传感器均为PTC，调大Rp1阻值可以提高上限温度
B.温度传感器均为PTC，调大Rp1阻值可以提高下限温度
C.温度传感器均为NTC，调大Rp2阻值可以提高上限温度
D.温度传感器均为NTC，调大Rp2阻值可以提高下限温度
解析　由电路功能可知，温度高于上限时电热丝不加热，J吸合，V1导通，3脚输出高电平，2、6脚为低电平，则Rt1和Rt2变大，为正温度系数热敏电阻(PTC)；由于温度到上限时3脚为高电平，与3脚保持对比，2脚不同，说明2脚管上限，Rp2与Rt2电阻同向变化。
B
A.电流过载VD发光，电流减小到设定值以下时VD仍然发光
B.适当增大R3，可以降低电流设定值
C.适当增大R4，可以降低电流设定值
D.电流过载时，按下S1则VD熄灭，松开S1后VD重新发光
解析　A项，电流过载VD发光，3脚输出低电平，2、6脚高电平，电流减小到设定值以下时，2脚高电平，6脚低电平，555处于保持状态，VD仍然发光；B项，适当增大R3，6脚的电位降低，8脚电位也降低，设定的电流值增大；C项，适当增大R4，则流过RL的电流减小，此时3脚由高电平变为低电平，则设定的电流值降低；D项，电流过载时，按下S1，2脚为低电位，3脚出高电位，VD熄灭，松开S后，2脚为高电位，3脚出低电位，VD重新发光。
D
A.电流过载时3脚输出高电位
B.适当增大R2，可以升高电流设定值
C.适当增大R4，可以降低电流设定值
D.电流过载时，按下S1则RL保持断开状态
1.555集成电路应用
(1)555集成电路的应用——2、6脚并接(施密特触发器)
(2)555集成电路的应用——2、6脚分接(双稳态电路)
(3)555集成电路的应用——4脚的使用
电路功能分析：
无水时，4脚为低电位，3脚输出为低电位，加热丝不工作；有水时，4脚为高电位，555电路正常启用，加热丝工作状态随温度变化发生改变；
4脚用于控制555电路启用。
随堂达标检测
2
1.如图所示是小明设计的自动关窗电路，下雨或傍晚时电机转动，带动窗扇移动。窗户完全关闭时，干簧管闭合。下列分析中正确的是(　　)
D
555功能表
A.干簧管闭合时，V6导通 B.增大R6，减小下雨时关窗信号的设定值
C.傍晚V5始终不发光，应增大R8 D.R1是湿敏电阻，阻值随湿度的增大而减小
解析　干簧管闭合时，5脚电势升高，则3脚为高电势，V6截止，A错误；增大R6，可以改变傍晚关窗的光线信号的设定值，B错误；傍晚V5不发光，应减小R8，C错误。
2.如图是小明设计的高温报警电路，以下关于该电路说法正确的是(　　)
C
A.RT是正温度系数的热敏电阻
B.超过报警温度报警后，一旦温度下降到设定值以下立马停止报警
C.蜂鸣器始终不响，有可能是V1断路
D.温度超过报警温度才开始报警，为了实现设定温度报警，可以调小Rp
解析　由电路功能可知，温度高时3脚为高电平，2、6脚为低电平，V3导通，V1导通，V1正极为高电平，RT变小，则RT是负温度系数的热敏电阻，A项错；报警后，V2和V3形成自锁，温度下降后保持报警，B项错；要降低报警温度，RT变大，则Rp也变大，D项错。
A.Rt为负温度系数热敏电阻
B.若V3连焊，电路功能不受影响
C.可以将电阻R3的b端改接至555芯片的7脚
D.该电路能实现温度高于上限时报警，低于
下限时停止报警
C
解析　电路原理分析：该电路为高温警示电路，高温时蜂鸣器响起，可推断出此时3脚出0，那么2、6脚应该进1，即T↑Rt↑，Rt为正温度系数热敏电阻。3脚出0后，三极管V1、V2均导通，电路自锁，2、6脚保持高电平，，蜂鸣器保持发声，直到开关K被按下，3脚出1，蜂鸣器停止报警。A选项：根据上述电路分析，Rt为正温度系数热敏电阻；B选项：V3在电路当中起到隔离的作用，高温时能将高电平传到下一级电路，低温时低电平不能传向下一级电路，同时又保证V1传过来的高电平不影响V3前一点的电位，若V3连焊，则低温的时候2、6脚信号会被拉低，无法保持自锁功能。C选项：3脚出高电平时V1截止，3脚出低电平时V1导通。而3脚输出高电平，7脚悬空；3脚输出低电平，此时7脚相当于接地。因此7脚和3脚一样可以提供低电平，可以将电阻R3的b端改接至555芯片的7脚。D选项：根据上述电路分析，该电路能实现温度高于上限时报警，低于下限时保持报警。故C选项正确。
A.M正常工作时，V1处于放大状态
B.二极管D1的作用是保护三极管V1
C.直流电机M始终无法启动，可能是R3的阻值偏大
D.要增大流过M的电流允许值，需调大Rp1
D
解析　当流过M的电流过大时，R2右端电位上升为高电平，3脚输出低电平，V1截止，M停止工作，要增大M电流，需要减小Rp1。
3
课时分层演练
基础巩固篇
能力提升篇
A.Rt应采用负温度系数热敏电阻
B.调大Rp，风扇启动的温度低于50 ℃
C.R1、VD都具有保护三极管VT的作用
D.继电器吸合电流远大于释放电流，
因此温度低于50 ℃时，电机M不会立即断电
D
解析　当超过50 ℃时，电机启动，三极管VT导通，3脚输出高电平，2、6脚输入低电平，阻值小，Rt为负温度系数热敏电阻；555具有保持状态，当温度低于50 ℃时，电机M不会立即断电。
A.Rt是负温度系数热敏电阻
B.蜂鸣器开始报警时，V1处于饱和状态
C.蜂鸣器始终不响，有可能是Rp短路
D.温度还未达到设定温度时就已经报警，
为了实现设定温度报警，可以调小Rp
B
3.(2022·宁波模拟)如图所示是小明设计的负载电流过载提醒电路。VD不发光时，如果负载的阻值减小，导致流过的电流增大，超过设定值时VD发光。下列分析中正确的是(　　)
C
A.为实现电流过载提醒功能，可将R1作为负载
B.适当增大R4阻值，可提高电流设定值
C.VD发光后，只有负载电流恢复正常，按下S1
才能使VD熄灭
D.当按着S1，负载电流过载时，3脚输出低电平
解析　A项，若R1作为负载，R1减小，流过R2的电流增大，2脚电位上升，3脚输出低电平，VD不发光；B项，适当增大R4阻值，VD的发光亮度减弱，与电流设定值无关；C项，VD发光后，3脚输出高电平，7脚截止，2脚为高电平，555处于保持状态，只要按下S1，6脚也为高电平，3脚输出低电平，VD熄灭；D项，当按着S1，负载电流过载时，2脚为低电平，3脚输出高电平。
A.过载后闭合开关S，VD熄灭
B.调大Vct，可减小电流设定值
C.R3过大，VD始终不发光
D.过载后，电流减小到设定值以下，VD仍然发光
A
5.如图所示是一个花房湿度报警电路。芯片NE555的特性如下图。以下说法正确的是(　　)
C
A.该电路的功能是当花房湿度小于设定值时，蜂鸣器就会发出警报声
B.继电器J2触点闭合时的作用是使555集成电路3脚保持高电平输出
C.电路测试时，发现蜂鸣器始终不响，造成该现象的原因可能是二极管V2正负极接反了
D.如果要报警器在湿度更小时就能报警，可以通过适当上移Rp3滑动端来实现
解析　湿度变小，RS阻值变大，V1截止，2、6脚为低电平，3脚输出高电平，蜂鸣器不报警，A项错；J2作用是使2、6脚保持高电平，3脚保持输出低电平，B项错；V2接反后，J被短路，J1一直断开，蜂鸣器不响。
A.Rt为负温度系数热敏电阻
B.调小R2后，温度升高至40 ℃时
风扇不启动
C.不可能R2＝R4
D.当R1＝R3时，3R4D
7.如图所示是小明设计的仓库高温报警实验电路。当热敏电阻Rt检测到室内温度超过设定值时，VD发光报警。已知：IC为人体红外传感器，当仓库没人时，输出为1；当有人时，输出为0。小明利用原电路元器件重新设计电路，下列电路中可实现原电路功能的是(　　)
A
A
A.Rt为负温度系数热敏电阻　　　　　　　　　　
B.Rp3滑片下滑，上限温度设定值将变高
C.电路调试好后，Rt被短路，加热丝一直加热
D.光照弱时，比较器输出高电平
解析　本题考查闭环电子控制系统的分析。3脚高电平时，继电器释放，电热丝加热，2脚控制下限、6脚控制上限，温度越高，2、6脚电位比值越大，热敏电阻应为正温度系数的，选项A错误。
9.如图是小明设计的水壶加热电路。当水壶水位低于探头时，加热丝无法加热；当水位较高时，温度低于设定值，三极管Q3导通，加热丝开始加热。555芯片1脚、8脚为供电引脚，下列分析中正确的是(　　)
C
A.水壶中有水时不加热，无水时加热，可能是R5虚焊造成的
B.水位高时减小电阻R1，影响A点电位，易造成Q2截止
C.Rt为负温度系数热敏电阻，改变电阻R4对温度设定值产生影响
D.水位低于探头，温度低于设定值，三极管Q3也能导通
解析　R5虚焊，则Q3无法导通，电热丝就无法加热，A错误；水位高时，减小电阻R1不影响A点电位但会使得Q1基极电位升高，Q1更容易导通，同时使得Q2基极也变为高电势让Q2导通；R4改变只影响Q2是否导通，Q2与温度设定值无关；水位低于探头，则Q1、Q2均截止，NE555的1脚未接地，则NE555的5脚电势接近5 V，2、6脚电势一直为低电势，3脚一直出1，三极管Q3一直截止，D错误。
B
555芯片特性表
A.IC1A、IC1B分别用来检测家用交流电压的过压和欠压状态
B.Rp3调大，过压和欠压的设定值都变大
C.电路电源电压12 V降为11.2 V后，过压和欠压的设定值都变小
D.555的3脚损坏，用7脚代替，不影响电路功能
解析　Rp3调大，要保证IC1A、IC1B的V－不变，Ui的值应该变小，故过压和欠压的设定值都变小。故选B。
1.如图所示为排风扇控制试验电路，其中555电路特性如下表所示。当仓库内温度、湿度均达到设定值时，电机启动，使排风扇运转实现通风降温和除湿。下列分析中正确的是(　　)
D
A.Rt应采用正温度系数热敏电阻
B.V3是电机启动指示灯
C.温度降低到设定值以下，电机就立即断电
D.电机一旦启动，工作状态就不再受湿度变化影响
解析　由电路可知电机一旦启动，则J－2闭合将MS短路，工作状态就不再受湿度变化影响。
2.如图所示为小明设计的一款电动车电池充电控制电路，当电池电压低于设定值时，继电器吸合开始充电，电池电压达到上限时，继电器释放停止充电；同时还设计了温度监控功能，当电池的温度过高时，即不充电。其中Rt为热敏电阻；IC1、IC2为电压比较器，当V＋>V－时输出高电平，当V＋B
A.Rt为NTC热敏电阻
B.IC1输出应接555芯片的6脚，IC2输出应接555芯片的2脚
C.若只想调高上限电压，可调小R4，调大R5
D.发光二极管发光表示电池已经充满电
解析　若电池温度过高，需要用4脚关停3，所以Rt应为高温大电阻，抽头出高，4出0，3出0，J释放；若电池温度正常，4出1，3受2和6的控制。电池电压过低，Rp抽头电压低，IC1和IC2均出0，3出1，J吸合充电，电池电压超过下限低于上限时，IC1出0，IC2出1，3出保持，所以IC1接6脚，IC2接2脚，超过上限后，IC1和IC2均出1，3出0，J释放断电。A、应为PTC，A错误；B、见解析，B正确；C、下限不变，所以R3＋R4与R5的比值不能变，上限要调高，所以R4＋R5与R3的比值应调大，所以应调大R4，调小R3，且保持R3＋R4总值不变。C错误。D、充电电压达到上限或者电池温度太高都会导致发光二极管被点亮，D错误。所以选B。
555功能表
D
A.R4的阻值大于R5的阻值
B.电池电压超过上限时V3发光
C.适当增大R4阻值，可降低充电下限电压
D.适当减小R6阻值，可提高充电上限电压
D
A.该电路中的Rt为负温度系数热敏电阻
B.二极管V2接反可能导致电热毯无法加热
C.Rp2滑动触点向上移，能使电热毯的上限温度调高
D.减小R1的阻值，能使电热毯的下限温度调低
解析　温度低，加热，说明低温2、6脚电位低，3脚出高。所以温度低时温敏电阻阻值大，所以为负温度系数电阻。二极管接反，由于二极管对电压的钳制作用，继电器线圈的电压小，不能让触点吸合，所以电热毯无法加热。Rp2触点上移，Vct变大，导致电热毯的上下限对应的温敏电阻阻值都变小，所以上下限温度都变大。减小R1的阻值，导致上下限对应的温敏电阻阻值变小，上下限温度升高。
如图所示是小明设计的仓库高温报警实验电路。当热敏电阻Rt检测到室内温度超过设定值时，V1发光报警。已知：IC为人体红外传感器，当仓库没人时，输出为1；当有人时，输出为0。根据电路图及描述，完成第5～6题。
555功能表
A.Rt应选用负温度系数热敏电阻
B.当V1发光报警时，仓库必定没人
C.调大Rp1，则温度设定值变低
D.报警后，若室内温度恢复正常，V1仍然发光
D
解析　高温报警，3→0，6→1，Rt为小电阻，Rt为负温度系数热敏电阻，A正确；当V1发光报警时，2→1，仓库没人，B正确；调大Rp1，Rt应调大，Rt负温度系数热敏电阻，即临界值变低，C正确；报警后，只要仓库没人，V1必定不发光报警，D错。
A.电池自动充电电路属于闭环控制电路
B.当6脚电位升高至8 V时，电池停止充电
C.Rp1触点向上移，电池开始充电的设定值降低
D.电池充电时V2导通，停止充电后V2截止
B
A.过载后闭合开关S，V1熄灭
B.调大Vct，可减小电流设定值
C.R3过大，V1始终不发光
D.过载后，电流减小到设定值以下，V1仍然发光
A
D
A.Rp1用于设定上限温度，Rp2用于设定下限温度
B.Rt为负温度系数热敏电阻
C.水位过高或过低都不能加热
D.6脚电位可能高于2脚电位的2倍
9.小明设计了如图所示的电池充电电路。当电池电压低于下限时可利用555集成电路的3脚进行充电，超过上限时停止充电。已知稳压二极管VD1反向击穿后稳压值为6 V，当外加电压小于6 V时则不能导通，555的5脚电位记作Vct，下列说法中正确的是(　　)
D
A.为实现电路功能，a点电位必须低于b点电位
B.将R1阻值变小可提高电池充电电压上限
C.R5虚焊会导致充电电池电压超过上限时仍继续被充电
D.VD2的作用是防止充电电池通过555进行放电

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