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课时4　555时基电路分析A
任务　认识555芯片(555时基电路)
1.555芯片实物图及引脚图
实物图和引脚图
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芯片为塑料双列直插式封装，表面缺口(标识)放在左边，引脚朝下，引脚按逆时针方向依次为1脚－8脚。
555芯片各引脚的名称：1脚：接地端；2脚：低电平触发端；3脚：输出端；4脚：复位端；5脚：控制电压端；6脚：高电平触发端；7脚：放电端；8脚：电源端。
2.555时基电路内部结构及输入和输出之间的关系
(1)555时基电路内部结构如下图所示。
(2)5脚通过电容接地时，输入和输出之间的关系如下表所示。
输入 输出
4脚 2脚 6脚 3脚 三极管VT 7脚
0 × × 0 导通 接地
1 1 >Vcc 1 >Vcc >Vcc ____ ________ ________
重难点　简单555时基电路分析
555时基电路考点是2脚、6脚输入和3脚输出的关系。5脚通过电容接地，5脚电势为2/3(Vcc)，2脚、6脚的参考电势为分别为1/3(Vcc)和2/3(Vcc)。
例1 如图是555时基电路的内部原理图，由两个运算放大器，基本RS触发器，门电路及三极管等元器件构成。下列关于555时基电路的说法中错误的是(　　)
A.555时基电路中的基本RS触发器是由两个与非门构成
B.当④脚为低电平时，③脚始终为低电平，和②⑥两脚电平高低无关
C.当③脚为高电平时，①⑦两脚间导通
D.当⑧脚接电源Vcc，①脚接地，⑤脚通过一个电容接地时，运放器C1的“＋”输入脚的电平为2Vcc/3
变式训练1 如图为土壤缺水报警器，使用时将探头插入土壤，下列分析正确的是(　　)
A.V发光表示土壤缺水
B.若要在更干燥时报警，应将Rp调大
C.若4脚接地，则H不发声，V不发光
D.H发声，A点电位一定大于4 V
例2 如图所示的温控电路，当温度过高时，风扇M启动进行散热，直到温度低于某个值时，M停止工作。下列关于该电路分析正确的是(　　)
555集成电路部分特性
输入2脚 输入6脚 输出3脚
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平
Vcc 不使用
A.Rp2用于调节下限设定温度，Rp1用于调节上限设定温度
B.Rt1、Rt2都是正温度系数热敏电阻
C.二极管V2在风机M停止工作的瞬间保护三极管V1
D.若将Rp2调小，可调高风机M启动的温度
变式训练2 如图所示是555芯片构成的温度控制电路，调试后能将温度控制在某个区间。当IC的3脚输出高电平时，继电器线圈通电，加热器加热。分析该电路，下列说法正确的是(　　)
A.若要调高下限温度，可将电位器Rp1滑片向上移动
B.调大Rp2，上限温度调高
C.电路中二极管的主要作用是保护555集成电路
D.Rt1和Rt2应采用正温度系数热敏电阻
例3 如图所示为恒温电子控制系统，当温度高于40 ℃时开始启动风扇降温，达到或低于20 ℃时停止降温，将温度控制在下限20 ℃和上限40 ℃之间。集成电路IC1的输入输出关系如表所示，M为风扇电机。请完成以下任务：
2脚 6脚 3脚
>Vcc >Vcc 0
>Vcc 555电路输入与输出的逻辑关系表
(1)Rt1和Rt2均为负温度系数热敏电阻，分别用于检测上限温度和下限温度。Rp1和Rp2均为可调电阻，分别用于调节上限温度和下限温度的设定值。请在图中虚线框A和B中将电路补充完整，以实现电路功能；
(2)在40 ℃时，Rt1与Rp1的阻值之比应为(单选)________；
A.1∶2 B.2∶1
C.3∶2 D.3∶1
(3)①电路搭接好后，三极管V1导通，但继电器不能顺利吸合，可通过调节或更换(单选)________；
A.Rt1 B.Rt2
C.Rp1 D. R1
②调节或更换的电阻的阻值应(单选)________；
A.增大 B.减小
(4)电路正常工作后，发现在30 ℃时V1不导通，继电器不吸合，可知此时温度的变化趋势是(单选)________。
A.从下限升高到上限
B.从上限降低到下限
C.无法确定
变式训练3 如图所示是小明设计的水箱水位电子控制系统部分电路(控制电路部分有待补充完整)。要求水位低于探头b时，电动机带动水泵抽水，抽水时有水泵工作指示灯；水位到达探头a时，电动机关闭S水泵不运作(注：图中9013为NPN型三极管)。请完成以下任务：
(1)为能实现水位低于探头b时，电动机带动水泵抽水；水位到达探头a时，电动机关闭水泵不运作。请在虚线框①内选择合适的端子将电路补充完整；
(2)要求抽水时有水泵工作指示灯，现有电子元件如下：一个发光二极管、一个电阻、一个电解电容、一个无极性电容。请选择合适的电子元件及合适的端子，在虚线框②内连接电路；
(3)请在虚线框③内选择合适的端子将实物NPN型9013三极管与其他电子元件进行连接，以实现电路功能；
(4)现有以下四个型号的直流电磁继电器，小明制作电路时应选用(单选)________；
(5)小明购买好电路中要用到的电子元器件等材料后，想利用所学的知识焊接到电路板上，他对焊接知识的相关理解不正确的是(多选)________；
A.所有元器件焊接到电路板上后，逐个检查元器件的通断性能
B.实验室焊接印刷电路的电烙铁功率一般选用75 W
C.小明在实验室操作台上焊接印刷电路板时，电烙铁的拿法可采用握笔法
D.烙铁头号发黑，可用刀片之类的金属器件刮除处理，再加上足量的锡保护
例4 小明设计了如图1所示的水箱水温控制电路，能将水箱水温控制在35 ℃～40 ℃，且具有低水位保护功能。Rt1和Rt2是规格完全相同的热敏电阻；IC1为电压比较器，当V＋＞V－时输出高电平，当V＋＜V－时输出低电平；IC2为555集成电路，其功能表如下表所示。请分析电路并完成以下小题：
(1)下列关于电路中元器件V1～V7的说法中，不正确的是(多选)________；
A.三极管V1和V2在电路中都是开关的作用
B.发光二极管V3、V4和V5不可能同时发光
C.二极管V6和V7在电路中都有保护其他电子元件的作用，且主要保护的是同一对象
(2)若不计水的电阻，要调整低水位保护对应的水位高度，可行的方法是(单选)________；
A.调节Rp3和Rp4 B.调节Rp5
C.调节水位探头位置
(3)当上限温度和下限温度调试完成后，电路正常工作时，IC2的2脚和6脚的电位高低关系是(单选)________；
A.2脚一定高于6脚 B.6脚一定高于2脚
C.一定相等 D.条件不足，无法确定
(4)在电路搭接完成后的调试过程中，小明不慎将555集成电路损坏，现用逻辑门电路重新设计了部分电路(低水位保护部分电路和热敏电阻类型等均不做调整)。为保证实现与原电路一致的功能，请你从教材中学过的逻辑门中选择一个符合控制要求的，将逻辑符号画在图2虚线框1中，帮小明将电路补充完整；
(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做调整)。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。
1.如图所示是用555集成电路处理信号的简易光控灯电路，调小Rp起到的作用是(　　)
A.灯H亮度变亮
B.灯H亮度变暗
C.灯H从不亮到亮的过程中，光敏电阻上需比原来更暗的光照，灯H才会亮
D.灯H从不亮到亮的过程中，光敏电阻上需比原来更亮的光照，灯H才会亮
2.如下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
3.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 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
4.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 <1/3Vcc <3/3Vcc 高 悬空
>1/3Vc c <2/3Vcc 保持 保持
>1/3Vcc >2/3Vcc 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
5.如图a所示是小明设计的电动车窗实验电路，当按下“升”按钮后，车窗开始上升，电机的电流从A流向B；当按下“降”按钮后，车窗开始下降，电机的电流从B流向A。其中BS1、BS2为手动按钮开关，手按下时，开关闭合；手松开时，开关断开。555的4脚有两个常闭的按钮开关，按下后可以使电机停止转动。请完成以下任务。
图a
(1)根据控制要求分析电路，按钮BS1、BS2的作用是(单选)________；
A.BS1用作升窗控制，BS2用作降窗时控制
B.BS1用作降窗控制，BS2用作升窗时控制
(2)小明搭建电路后进行测试，发现只能升窗不能降窗，故障的原因可能是(多选)________；
A.二极管VD1接反
B.J1－1触点虚焊
C.继电器J2线圈引脚连焊
D.电机损坏；
E.按钮BS2虚焊
(3)在调试电路时，发现当车窗升到顶或降到底时电机M不能停止转动。为解决这个问题，小明重新设计了电路的输出部分，增加了K1、K2两个限位开关。当窗户升至顶部时，K1被按压而断开；当窗户降到底部时，K2被按压而断开。关于K1、K2两个限位开关安装的位置的说法中，正确的是(单选)________；
A.K1安装在A点，K2安装在B点
B.K1安装在B点，K2安装在A点
C.K1安装在C点，K2安装在D点
D.K1安装在D点，K2安装在C点
(4)小明准备搭建测试电路，在图b中请你帮他在虚线框中完成其中一个555芯片的连接。
图b
课时4　555时基电路分析A
任务清单与知识构建
任务
2．(2)1　截止　与地断开　0　导通　接地
案例导学厘清重难点
例1　C　[③脚为高电平时，三极管T截止，①⑦两脚间断开。]
变式训练1　B　[更干燥时，AB间电阻更大，Rp应调大。]
例2　B　[J1为常闭触点，当温度过高时，风扇M启动，3脚出1，B点电位小于Vcc，当温度下降到某个值时，A点电位大于Vcc，3脚出0，继电器工作，J1断开，M停止工作。Rt1和Rt2都随着温度下降，阻值变大，B项对。]
变式训练2　C　[Rt1和Rt2应采用负温度系数热敏电阻；若要调高下限温度，可将电位器Rp1滑片向下移动；调大Rp2，上限温度调低。]
例3　(1)
INCLUDEPICTURE"Z303.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z303.tif" \* MERGEFORMATINET
(2)A　(3)①D　②B　(4)A
解析　(1)温度高于上限时M启动，V1导通，3脚为高电平，则2、6脚电平都降低，2脚控制温度上限，B处交叉相连，由于Rt1和Rt2均为负温度系数，其阻值变小，热敏电阻应和地相连，A处水平相连。
(2)40 ℃时，2脚电位U2＝Rt1·Vcc/(Rt1＋Rp1)，且U2(3)V1能导通，继电器不能顺利吸合，说明集电极电流较小，减小基极电阻R1即可。
(4)继电器不吸合，说明M不工作，升温过程。
变式训练3　(1)如图甲所示
INCLUDEPICTURE"Z306.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z306.tif" \* MERGEFORMATINET
(2)如图乙所示
INCLUDEPICTURE"Z307.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z307.tif" \* MERGEFORMATINET
(3)如图丙所示
INCLUDEPICTURE"Z308.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z308.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)B　(5)ABD
例4　(1)BC　(2)C　(3)D　(4)INCLUDEPICTURE"Z311A.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z311A.tif" \* MERGEFORMATINET
(5)
INCLUDEPICTURE"Z312.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z312.tif" \* MERGEFORMATINET
随堂达标检测
1．D　[与传感器串联电阻起范围调节作用，Rp变小后，光线比原来更亮2、6脚就是低电平，H亮。]
2．D　[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/3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。]
3．C　[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。]
4．B
5．(1)A　(2)CE　(3)D
(4)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z322.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z322.tif" \* MERGEFORMATINET(共101张PPT)
课时4　555时基电路分析A
第五章　电子控制系统的设计及其应用
目 录
CONTENTS
任务清单与知识构建
01
案例导学厘清重难点
02
随堂达标检测
03
课时分层训练
04
任务清单与知识构建
1
任务　认识555芯片(555时基电路)
1.555芯片实物图及引脚图
实物图和引脚图
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芯片为塑料双列直插式封装，表面缺口(标识)放在左边，引脚朝下，引脚按逆时针方向依次为1脚－8脚。
555芯片各引脚的名称：1脚：接地端；2脚：低电平触发端；3脚：输出端；4脚：复位端；5脚：控制电压端；6脚：高电平触发端；7脚：放电端；8脚：电源端。
2.555时基电路内部结构及输入和输出之间的关系
(1)555时基电路内部结构如下图所示。
(2)5脚通过电容接地时，输入和输出之间的关系如下表所示。
1
截止
与地断开
0
导通
接地
案例导学厘清重难点
2
重难点　简单555时基电路分析
555时基电路考点是2脚、6脚输入和3脚输出的关系。5脚通过电容接地，5脚电势为2/3(Vcc)，2脚、6脚的参考电势为分别为1/3(Vcc)和2/3(Vcc)。
A.555时基电路中的基本RS触发器是由两个与非门构成
B.当④脚为低电平时，③脚始终为低电平，和②⑥两脚电平高低无关
C.当③脚为高电平时，①⑦两脚间导通
D.当⑧脚接电源Vcc，①脚接地，⑤脚通过一个电容接地时，运放器C1的“＋”输入脚的电平为2Vcc/3
解析　③脚为高电平时，三极管T截止，①⑦两脚间断开。
C
变式训练1 如图为土壤缺水报警器，使用时将探头插入土壤，下列分析正确的是(　　)
A.V发光表示土壤缺水
B.若要在更干燥时报警，应将Rp调大
C.若4脚接地，则H不发声，V不发光
D.H发声，A点电位一定大于4 V
解析　更干燥时，AB间电阻更大，Rp应调大。
B
例2 如图所示的温控电路，当温度过高时，风扇M启动进行散热，直到温度低于某个值时，M停止工作。下列关于该电路分析正确的是(　　)
B
555集成电路部分特性
A.Rp2用于调节下限设定温度，Rp1用于调节上限设定温度
B.Rt1、Rt2都是正温度系数热敏电阻
C.二极管V2在风机M停止工作的瞬间保护三极管V1
D.若将Rp2调小，可调高风机M启动的温度
变式训练2 如图所示是555芯片构成的温度控制电路，调试后能将温度控制在某个区间。当IC的3脚输出高电平时，继电器线圈通电，加热器加热。分析该电路，下列说法正确的是(　　)
解析　Rt1和Rt2应采用负温度系数热敏电阻；若要调高下限温度，可将电位器Rp1滑片向下移动；调大Rp2，上限温度调低。
C
A.若要调高下限温度，可将电位器Rp1滑片向上移动
B.调大Rp2，上限温度调高
C.电路中二极管的主要作用是保护555集成电路
D.Rt1和Rt2应采用正温度系数热敏电阻
例3 如图所示为恒温电子控制系统，当温度高于40 ℃时开始启动风扇降温，达到或低于20 ℃时停止降温，将温度控制在下限20 ℃和上限40 ℃之间。集成电路IC1的输入输出关系如表所示，M为风扇电机。请完成以下任务：
555电路输入与输出的逻辑关系表
(1)Rt1和Rt2均为负温度系数热敏电阻，分别用于检测上限温度和下限温度。Rp1和Rp2均为可调电阻，分别用于调节上限温度和下限温度的设定值。请在图中虚线框A和B中将电路补充完整，以实现电路功能；
(2)在40 ℃时，Rt1与Rp1的阻值之比应为(单选)________；
A.1∶2 B.2∶1
C.3∶2 D.3∶1
(3)①电路搭接好后，三极管V1导通，但继电器不能顺利吸合，可通过调节或更换(单选)________；
A.Rt1 B.Rt2
C.Rp1 D. R1
②调节或更换的电阻的阻值应(单选)________；
A.增大 B.减小
(4)电路正常工作后，发现在30 ℃时V1不导通，继电器不吸合，可知此时温度的变化趋势是(单选)________。
A.从下限升高到上限 B.从上限降低到下限
C.无法确定
答案　(1)
(2)A　(3)①D　②B　(4)A
解析　(1)温度高于上限时M启动，V1导通，3脚为高电平，则2、6脚电平都降低，2脚控制温度上限，B处交叉相连，由于Rt1和Rt2均为负温度系数，其阻值变小，热敏电阻应和地相连，A处水平相连。
(2)40 ℃时，2脚电位U2＝Rt1·Vcc/(Rt1＋Rp1)，且U2(3)V1能导通，继电器不能顺利吸合，说明集电极电流较小，减小基极电阻R1即可。
(4)继电器不吸合，说明M不工作，升温过程。
变式训练3 如图所示是小明设计的水箱水位电子控制系统部分电路(控制电路部分有待补充完整)。要求水位低于探头b时，电动机带动水泵抽水，抽水时有水泵工作指示灯；水位到达探头a时，电动机关闭S水泵不运作(注：图中9013为NPN型三极管)。请完成以下任务：
(1)为能实现水位低于探头b时，电动机带动水泵抽水；水位到达探头a时，电动机关闭水泵不运作。请在虚线框①内选择合适的端子将电路补充完整；
(2)要求抽水时有水泵工作指示灯，现有电子元件如下：一个发光二极管、一个电阻、一个电解电容、一个无极性电容。请选择合适的电子元件及合适的端子，在虚线框②内连接电路；
(3)请在虚线框③内选择合适的端子将实物NPN型9013三极管与其他电子元件进行连接，以实现电路功能；
(4)现有以下四个型号的直流电磁继电器，小明制作电路时应选用(单选)________；
答案　(1)如图甲所示
(2)如图乙所示
(3)如图丙所示
(4)B　(5)ABD
例4 小明设计了如图1所示的水箱水温控制电路，能将水箱水温控制在35 ℃～40 ℃，且具有低水位保护功能。Rt1和Rt2是规格完全相同的热敏电阻；IC1为电压比较器，当V＋＞V－时输出高电平，当V＋＜V－时输出低电平；IC2为555集成电路，其功能表如下表所示。请分析电路并完成以下小题：
(3)当上限温度和下限温度调试完成后，电路正常工作时，IC2的2脚和6脚的电位高低关系是(单选)________；
A.2脚一定高于6脚 B.6脚一定高于2脚
C.一定相等 D.条件不足，无法确定
(4)在电路搭接完成后的调试过程中，小明不慎将555集成电路损坏，现用逻辑门电路重新设计了部分电路(低水位保护部分电路和热敏电阻类型等均不做调整)。为保证实现与原电路一致的功能，请你从教材中学过的逻辑门中选择一个符合控制要求的，将逻辑符号画在图2虚线框1中，帮小明将电路补充完整；
(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做调整)。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。
随堂达标检测
3
1.如图所示是用555集成电路处理信号的简易光控灯电路，调小Rp起到的作用是(　　)
A.灯H亮度变亮
B.灯H亮度变暗
C.灯H从不亮到亮的过程中，光敏电阻上需
比原来更暗的光照，灯H才会亮
D.灯H从不亮到亮的过程中，光敏电阻上需比原来更亮的光照，灯H才会亮
D
解析　与传感器串联电阻起范围调节作用，Rp变小后，光线比原来更亮2、6脚就是低电平，H亮。
D
A.Rt1和Rt2为正温度系数热敏电阻
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
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/3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。
3.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。
4.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
555芯片特性
4脚 2脚 6脚 3脚 7脚
1 <1/3Vcc <3/3Vcc 高 悬空
>1/3Vc c <2/3Vcc 保持 保持
>1/3Vcc >2/3Vcc 低 低
0 × × 低 低
5.如图a所示是小明设计的电动车窗实验电路，当按下“升”按钮后，车窗开始上升，电机的电流从A流向B；当按下“降”按钮后，车窗开始下降，电机的电流从B流向A。其中BS1、BS2为手动按钮开关，手按下时，开关闭合；手松开时，开关断开。555的4脚有两个常闭的按钮开关，按下后可以使电机停止转动。请完成以下任务。
图a
(1)根据控制要求分析电路，按钮BS1、BS2的作用是(单选)________；
A.BS1用作升窗控制，BS2用作降窗时控制
B.BS1用作降窗控制，BS2用作升窗时控制
(2)小明搭建电路后进行测试，发现只能升窗不能降窗，故障的原因可能是(多选)________；
A.二极管VD1接反 B.J1－1触点虚焊
C.继电器J2线圈引脚连焊 D.电机损坏；
E.按钮BS2虚焊
(3)在调试电路时，发现当车窗升到顶或降到底时电机M不能停止转动。为解决这个问题，小明重新设计了电路的输出部分，增加了K1、K2两个限位开关。当窗户升至顶部时，K1被按压而断开；当窗户降到底部时，K2被按压而断开。关于K1、K2两个限位开关安装的位置的说法中，正确的是(单选)________；
A.K1安装在A点，K2安装在B点
B.K1安装在B点，K2安装在A点
C.K1安装在C点，K2安装在D点
D.K1安装在D点，K2安装在C点
(4)小明准备搭建测试电路，在图b中请你帮他在虚线框中完成其中一个555芯片的连接。
图b
答案　(1)A　(2)CE　(3)D
(4)如图所示
4
课时分层训练
基础巩固篇
素养提升篇
B
2.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
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。
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
3.小明想设计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。以下电路中合理的是(　　)
A
解析　其功能是：当温度高且仓库没人时，V1发光；仓库没人时，且当温度升高超过设定值后又逐渐变低，V1发光。其它情况，V1均不发光。分析A选项电路，仓库无人时，则4脚得高电平，555的3脚受2、6脚控制。当温度高，阻值小，2脚电位低，则3脚出高，V1报警。当温度变低时，Rt阻值增大，则2脚电位变高，由于6脚接地，555此时进入保持状态，V1依然发光报警，选项A正确。
4.如图是排风扇控制试验电路，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
解析　J吸合后J1闭合电机启动，同时J2也闭合，MS被短路，不受湿度影响。
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
5.如图是小明设计水位控制系统，水位低于b点时水泵M注水，水位达到a点时停止注水。
(1)测试电路时发现当555集成电路的3脚输出高电平时，继电器J不工作，合理的调节措施是(单选)________；
A.减小R1和R2的阻值 B.减小R3的阻值
C.减小R4的阻值 D.减小R5的阻值
(2)利用发光二极管和电阻，在虚线框1中选择合适端子设计加水指示灯D1；
(3)系统工作一段时间后，三极管V1损坏，小明准备用1个PNP型三极管替代，请你在虚线框内选择合适的端子重新连接电路，采用共发射极接法，保持系统原有功能。
答案　(1)D　 (2)D1正极接3脚，与电阻串联后，负极接地　(3)见解析图
解析　(1)3脚输出高电平就是6 V，但V1截止，说明R5分的电压太多。
(2)加水时3脚为高电平，发光二极管点亮要正极接高电位，负极接低电位，且要串联保护电阻。
(3)更换不同类型三极管，信号相反，继电器触点也需改变。
6.如图所示是水箱水位控制系统的模型电路图。a、b、c、d四个水位探头(用粗铜电线制作)放置在水箱的不同位置。当水位下降至b点以下时，水泵向水箱注水，当水位升至a点时，水泵即停止注水，超过d发出报警。请完成以下各题。
(1)当水位低于探头b时，三极管V2的工作状态是________(从A.截止；B.导通中选择合适的一项，将序号填写在“________”处)，发光二极管L1的状态是________(从A.亮；B.灭中选择合适的一项，将序号填写在“________”处)。
(2)结合电路图和题目文字描述可知，虚线框①中使用1个逻辑门实现非逻辑关系，请在虚线框中画出该逻辑门。
(3)若将控头c调整在a和b之间，则水箱的最低水位在________(从A.b以下；B.a、c之间；C.b、c之间；D.a、d之间中选择合适的一项，将序号填写在“________”处)。
(4)请根据电路的逻辑关系选择1个合适的三极管(NPN型或PNP型，蜂鸣器接在集电极)，在虚线框中画出报警电路。
答案　(1)A　A
(2)如图所示(能实现逻辑功能即可)
(3)C　(4)如图所示
解析　(1)水位在b以下，a、b均为低，V1导通，V2基极高电位，V2截止。水位低，要抽水，3脚高电位，L1灯亮。(2)水位高时，a为高，V3导通，V3集电极低电位，6脚应是高电位，所以为与非门。(3)若将探头c调整在a和b之间，当水位低于c时，a、c和c、d均断开，b、a均低，V1导通，V2截止，2脚为低，3脚出高，抽水，所以水位在c以下抽水，选项C正确。(4)最高水位时，d为高，三极管导通，选NPN型，蜂鸣器放在集电极。
7.如图a所示为恒温电子控制系统，温度低于37 ℃时开始加热，达到或高于39 ℃时停止加热，将温度控制在下限37 ℃至上限39 ℃之间。CB7555的输入输出关系如图b所示。请完成下列各题。
图a
图b
(1)Rt1和Rt2均为(单选)________；
A.正温度系数 B.负温度系数
(2)Rp1和Rp2均为可调电阻，Rp1用于调节(单选)________；
A.上限温度设定值 B.下限温度的设定值
(3)现给电路增设电热丝工作状态指示电路，使得电热丝加热时指示灯发光，不加热时不发光。则图c中位置及接法均正确的加热指示灯共有(单选)________；
A.0处 B.1处
C.2处 D.3处
(4)根据图a的电路图，对图d中的接口和芯片引脚进行连接。
答案　(1)B　(2)A　(3)B　(4)见解析图
解析　(1)温度过低时电热丝加热，则V1导通，3脚输出高电平，2、6脚输入低电平，Rt1和Rt2变大，负温度系数热敏电阻。
(2)温度下限时，3脚高电平与保持比较，2脚不同，2脚管温度下限，Rp2调节温度下限，Rp1调节温度上限。
(3)3脚高电平时加热，即指示灯点亮，只有电源与V1集电极LED符合要求。
8.如图a所示为小明设计的报警电路。物体放在D1和D2之间，当物体被拿走时，D1发出的光照射到D2上，蜂鸣器开始报警，将物体放回去，蜂鸣器依然报警(开关S1按下时闭合，松开后断开)。555的功能表如图b所示，根据电路图及其描述，完成下列任务：
(3)为了实现电路功能，R5、R6阻值选择合理的是(单选)________；
A.R5＝20 kΩ；R6＝20 kΩ B.R5＝20 kΩ，R6＝5 kΩ
C.R5＝5 kΩ，R6＝20 kΩ
(4)小明搭建电路后进行调试，发现蜂鸣器始终不能报警，可能的原因是(多选)________；
A.S1短路 B.S2短路
C.R6虚焊 D.R7阻值太大
(5)在调试时发现继电器的常开触点已损坏，小明决定利用继电器的常闭触点对电路进行改进，请你帮助小明选择合适的三极管(NPN型或PNP型)，采用共发射极接法，在图c虚线框内补全电路，要求保持电路原有的功能不变。
答案　(1)D　(2)C　(3)A　(4)ABD
(5)如图所示
D
解析　5脚悬空也能正常工作。
C
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(　　)
A.RT是正温度系数热敏电阻
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。
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.Rp1滑片往上滑，温度控制范围变小
解析　Rp1、Rp2滑片往上滑，上限下限变小，范围变化无法确定。
4.如图a所示为小明设计的盆栽土壤湿度控制电路，当湿度低于下限时启动水泵电机M浇水，当湿度达到上限时停止浇水。已知Rs为负特性湿敏电阻，图中a点电位始终高于b点电位，IC3和IC4为555集成电路，内部结构如图b所示，请完成以下任务：
(1)请在虚线框1内进行连线实现电路功能；
(2)小明调试电路时发现电机M始终无法启动浇水，可能的原因是(多选)________；
A.R4阻值过大　　　　　　　　　　 B.C2短路
C.R1虚焊 D.R4接到了IC4的7脚上
(3)小明认为虚线框2内电路可用三极管和电阻连线实现功能，请帮助小明在图c虚线框2内进行电路连线。
答案　(1)如图所示
(2)A　C
(3)如图所示
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：
(4)调试过程中，小明不小心将唯一的一片555芯片损坏了，小明重新设计了电路，改变了电压比较器IC1B和IC1C的输入端，其它一样，请你在虚线框2中补画3个普通二极管并连线，实现电路功能。
答案　(1)B　(2)如图所示
(3)ABC
(4)如图所示
6.如图甲所示是小明设计的房间湿度控制系统电路图，解决了北方的冬季气候干燥问题。功能如下：若房间湿度低于下限值时，系统启动电动喷雾器M给房间增加湿度；若房间湿度高于上限值时，电动喷雾器M停止工作。请根据要求完成下列各题。
555电路功能表
(1)请根据设计要求，仔细分析电路结构，结合设计要求，在图甲虚线框1中选择一个合适的三极管及接线端子采用共发射极接法完成电路连线，使电路满足设计要求；
(2)调试过程中，若要调高湿度上限值、调低湿度下限值则(单选)________；
A.调大Rp1、调小Rp2 B.调小Rp1、调大Rp2
C.Rp1、Rp2均调大 D.Rp1、Rp2均调小
(3)在调试后电路正常工作过程中，下列分析正确的是(单选)________；
A.湿度大于下限值时V2发光 B.湿度小于下限值时V2发光
C.湿度介于上下限之间时V1发光 D.喷雾器M工作时V1发光
(4)小明准备用电压比较器及逻辑门电路来代替555芯片实现原有功能，比较器功能：当V＋>V－时输出高电平，当V＋(5)按照图乙所示电路，无论房间湿度如何变化，电动喷雾器M始终不工作，则可能的原因是(单选)________。
A.V3、V4正负极接反了 　 B.V5正负极接反了
C.Rp3虚焊 　 D.R6虚焊
答案　(1)如图所示
(2)A　(3)B
(4)如图所示
(5)BCD
7.小明想设计一个监测蔬菜大棚生态环境的检测器，设计了如图1所示的电路，想要实现当温度上升到合适温度且湿度达到设定区间的时候，检测器灯L1才会发光，可是在电路测试中发现电路无法正常实现所需功能。其中Rp1调节湿度上限，Rp2调节湿度下限。请你完成下列各题。
图1
(1)根据题目要求判断出此电路中Rt为(单选)________；
A.正温度系数 B.负温度系数
(2)小明想要调高该电路中的湿度上限值，以下操作可以实现的是(单选)________；
A.增大Rp1阻值 B.增大Rp2阻值
C.减小Rp1阻值 D.减小Rp2阻值
(3)小明发现该电路存在的问题是原电路在湿度低于下限，LED灯就会发光，而从高湿度降到设定湿度时LED灯不会发光，无法实现在湿度区间才发光的要求。为了解决该问题，小明重新设计了电路，请在图2虚线框内用“或非门”来实现电路功能。
图2
答案　(1)B　(2)C
(3)如图所示

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