考点 62——芯片电路设计 1．如图所示是小明设计的孵化箱温度控制系统，Rt 为热敏电阻，用发光二极 管和光敏电阻来检测箱内是否有鸡蛋，当箱内有鸡蛋时，箱内温度低于 20℃时， 加热器启动工作，当温度高于 45℃时，加热器停止工作，箱内无鸡蛋时，不管 温度如何，加热器都不工作，已知 IC1 控制上限，IC2 控制下限，请根据描述 回答下列问题： 现发现 555 已经损坏，现改用电压比较器代替，为了保证功能不变，请你在虚 线框连接好电路。 2. 如图所示为小明设计的地下室湿度 LED 指示电路，当地下室湿度大于设定 湿度时，发光二极管 V2 发光；当地下室湿度大于室外湿度时，发光二极管 V1 发光。Rs1 和 Rs2 均为湿敏电阻，IC1、IC2 为电压比较器，V+>V-时输出高 电平，V+<V-时输出低电平。完成下列各题。 小明准备搭建测试电路，请你在虚线框 1 内帮他完成比较器的连接 3.如图所示是小明设计的窗帘自动控制电路（暂不考虑电机如何自动停止）当 环境光线强度介于上限和下限之间时打开窗帘（通过电机的电流从“+”到“-”）， 当环境光线强度高于上限或低于下限时关闭窗帘（通过电机的电流从“-”到 “+”）。比较器功能：V+>V-时输出高电平，V+<V-时输出低电平。请完成以 下任务： 小明准备用 555 芯片来代替题图虚线框中的电路，555 芯片的功能如表所示。 请在下图虚线框中完成电路连线，实现原有的控制功能，要求 A 点与 B 点不能 直接相连。 555 功能表 1脚 GND 2脚 6脚 3脚 7脚 1  Vcc 3 任意 高电平 断开 保持 保持 低电平 接地 1  Vcc 3  2 Vcc 3 1  Vcc 3 2  Vcc 3 8脚 Vcc 4. 通技达人小通特意为学校的演讲比赛设计了一个定时提醒控制电路，以及裁 判表决电路，定时部分主要由 555 芯片和触发器组成。接通开关 K，选手开始 演讲时，评委只要按下按钮 SB，设定时间一到蜂鸣器再次响起，比赛结束。表 决电路部分由三个表决开关 A、B、C 及门电路组成，其中 A 代表主裁判表决键， B、C 为副裁判表决键，每位选手比赛结束，裁判根据选手表现，选择是否按下 开关，请你结合题意，根据要求完成下列问题： 请根据题意完成触发器部分的连线_ 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： 在虚线框中将 555 芯片连线，实现电路功能 6. 如图所示是 555 时基电路的内部原理图，由两个运算放大器(C1 和 C2)，基 本 RS 触发器，门电路及三极管等元器件构成。各种逻辑关系见下表，完成下 列各题。 下图是利用 555 时基电路设计的水池水位灯光报警电路图，图中 A、B、C 是 三个电极检测点。当水位高于水位线 A 时，绿灯亮；当水位低于 B 点时，红灯 亮；当水位处于 A、B 之间时，3 脚电位处于保持状态。该电路还不完整，请在 虚线框内为 D 点连接合适位置，实现上述功能。（注意：假设水池中水的电阻 为 0） _ 7.如图 A 所示是古希腊的希罗自动门的控制原理图。小明应用所学知识对下图 的希腊门进行改造。如图 B 为小明设计的新电路，其要求是在温度降低且光照 变暗的情况下通过启动继电器 J 来实现电机启动，从而开门并带动加热器加热 房屋内的室温。发光二极管用来指示继电器是否亮起；Rp1 与 Rp2 为可调电阻； Rg 为光敏电阻；Rt 为正温度热敏电阻。比较器的功能：当 V+>V-时输出高电 平，当 V+<V-时输出低电平。请完成下面小题： 图A 图B （1）图 B 中虚线框处缺少一个逻辑门，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中； （2）小明在搭建 B 电路时因为三心二意而把原来的 Rt 电阻与比较器损坏，现 在他的手头有一个 3 与非门、1 或非门芯片与负温度系数 Rt，安装部分电路如 下图 C 所示，请你帮助可怜的李娇妻连接成完整的电路。（要求：四个门电路 均用到） 图C 8.小明看到同学们平时给水培花盆换水操作很辛苦，根据所学的电子控制技术 设计了如图 a 所示的一键操作自动换水电路，其中三极管都工作在开关状态， 水的电阻不能忽略。根据描述完成以下任务： 图a 小明打算用数字逻辑芯片简化电路设计，提高电路的稳定性，请你在图 c 所示 的虚线框 3 中连线，实现电路功能，其中芯片的引脚分布图如图 b 所示。 图b 图c 【参考答案】 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.