电子控制系统的设计及应用.ppt

(1)当水位从a下降到b的过程中，三极管V1处于________状态(在“①放大、②饱和、③截止”中选择一项，填写序号)。 (2)为了显示水泵的工作状态，拟用发光二极管(红色)显示水泵正在给水箱注水，用发光二 极管(绿色)显示水泵停止 注水。现有1.5V的发光二 极管2个(红色和绿色各1 个)，限流电阻1个。请用 以上元件在虚线框中补全 该电路图。 ② 【答案】(2) (3)为了防止控制电路出现故障时水溢出水箱，在水箱上端d处设置一个探头(用粗铜电线制作)，当水位升高至d处时，蜂鸣器能自动报警，以提醒人员断开水泵电源开关S。现有5V电源1个，蜂鸣器1个，可调电阻1个，四二输入与非门1片(用其中的1个与非门即可，引出脚为1－3脚)，导线若干。请用导线连接以下元器件中未连接的部分，组成报警电路。 【答案】(3) 【解析】本题考查简单电子控制系统的设计。　(1)当水位处于探头a与b之间时，探头b与c同时在水中，水导电可以使3V电源为三极管V1的发射极提供正偏电压，使其导通。导通分两种，放大与饱和。这里没有信号的放大需求，只是开关量的变化，所以肯定处于饱和状态。　(3)目的很明确，让探头b与d通过水导电连接后，蜂鸣器响起。若把蜂鸣器直接接两个探头上，由于水的电阻大，可能会导致驱动电流不够，所以最好使用有稳定输出能力的CT74LS00。 例11. [2017浙江期末]如图所示是温度自动控制的部分电路，能将温度控制在37－39℃范围(环境温度低于30℃)。CB7555集成电路输入(2、6脚)输出(3脚)的逻辑关系见下表。根据电路请完成以下任务： (1)Rt1和Rt2均为负温度系数热敏电阻，测试电路时发现温度低于37℃时，继电器J不吸合，需要对电路进行调节，合理的是________(在①减小Rp1的阻值；②减小Rp2的阻值；③增大Rp1的阻值；④增大Rp2的阻值中选择合适的选项，将序号填写在“________”处)； 高电平 × 1/3Vcc 保持 2/3Vcc 1/3Vcc 低电平 2/3Vcc 1/3Vcc 3脚 6脚 2脚 输出 输入 该555电路逻辑关系图 ① (2)电路调试时用电压表实时监测，发现电热丝加热过程中，2脚的电压逐渐升高，当2脚电压达到1/3Vcc后，________(在①继续加热，2、6脚电压同时继续升高；②继续加热，2脚电压不变，6脚电压继续升高；③加热立即停止，2、6脚电压保持不变中选择合适的选项，将序号填写在“________”处)； (3)为了直观，需增加指示灯，要求加热时V1发光，V2不发光；保温时，V2发光，V1不发光，请你在虚线框内选择合适的端子连接发光二极管和限流电阻。 ① (1)555集成电路管脚识别正确的是________(在下列选项中选择正确的选项，将序号填写在“________”处)。 (2)调试电路时发现，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________(在①减小R1和R2的阻值；②减小R3的阻值；③减小R4的阻值；④减小R5的阻值中选择合适的选项，将序号填写在“________”处)。 ② ④ (3)小明设计的控制电路中忘记设置水泵工作状态指示灯，请你在虚线框内选择合适的端子连接发光二极管V3和电阻R6，使得水泵M抽水时V3发光，不抽水时V3不发光。 (4)系统工作一段时间后，三极管V1损坏，小明准备用手头仅有的PNP型三极管替代原来的三极管，请你在虚线框内选择合适的端子重新连接电路。要求保持系统原有的功能，继电器线圈接在集电极上。 【解析】(1)本小题考查数字集成电路—管脚的排列及读法。根据小圆点或缺口，字体正面朝自己，逆时针方向数管脚，故选②。　(2)本小题考查晶体三极管的放大与开关作用、直流继电器驱动及555的工作原理。由于3脚为高电平，说明555正常，继电器没工作，说明加在继电器线圈上的电压不够，Ic太小，即三极管Vce的电压太高。因此可减小R5的阻值，增大Ib，使三极管进入或接近饱和区，减小Vce，增大Ic，选④。　(3)本小题考查串联电路、晶体二极管中的发光二极管。由于3脚为高电平，利用3脚的高电平控制指示灯，电阻起到降压限流的作用，连接时只要注意发光管的极性即可。　(4)本小题考查晶体三极管的放大与开关作用、直流继电器驱动、线圈接在集电极。3脚为高电平时，NPN三极管导通，继电器工作，开始抽水。现换成PNP后，3脚为高电平时三极管截止，继电器不工作，不符合题意抽水的要求。因此需要设计继电器得电时水泵不工作，失电时水泵工作。在继电器触点上改变，即3脚为高时，继电器失电，其常闭触点接在水泵回路。 例7.[2016.4浙江选考]如图所示是小明设计的温度报警装置部分电路，其中IC是运算放大器，输入输出逻