◎于方弟
《電子控制技術(shù)》作為通用技術(shù)選修科目,它是學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)、也是拉開分?jǐn)?shù)距離的內(nèi)容,因此如何快速準(zhǔn)確突破這些加試題,往往是成敗的關(guān)鍵。根據(jù)這幾年的題目分析,對(duì)第17題做了一個(gè)歸納,第17題一般分為4小題,針對(duì)選考真題卷以及各地技術(shù)選考模擬卷、聯(lián)考卷及適應(yīng)性考試卷的分析,發(fā)現(xiàn)第17題經(jīng)常出現(xiàn)集成芯片“555”作為控制處理部分,那如何快速準(zhǔn)確的解答及連線,這就需要從核心部分“555”入手。
“555”是電子控制電路中常見的集成芯片,目前適合黑箱方法處理輸入輸出關(guān)系,常見輸入輸出邏輯關(guān)系一般為:輸入:6腳低于2/3Vcc,2腳低于1/3Vcc;輸出3腳高電平、不變、不允許、低電平。剔除平時(shí)不用的信號(hào),用數(shù)字信號(hào)處理輸入輸出關(guān)系為:輸入6腳0,1,0;輸入2腳0,1,1,輸出3腳1,0,保持。
最基本要求:26腳全0,3腳出1;26腳全1,3腳出0,相當(dāng)于非門。
稍高要求:2腳1,6腳0時(shí)候,3腳保持上一輸出狀態(tài),就相當(dāng)于觸發(fā)器保持輸出關(guān)系處理即可。
“555”芯片可用于有上、下限控制要求的水位、溫度等控制電路中,如水位低于某值進(jìn)水,水位高于某值停止進(jìn)水等。
如何設(shè)計(jì)?現(xiàn)在我們以光控?zé)粽?刂片F(xiàn)象描述為例。光控?zé)粢话憧刂片F(xiàn)象為白天光照強(qiáng),LED燈不亮,晚上光線暗,LED燈亮。
當(dāng)光線變暗時(shí),光敏電阻阻值增大,用電壓表V測(cè)得,此時(shí)2、6腳電位>2/3Vcc,即6腳輸入高電平1,2腳輸入高電平1,3腳輸出低電平0,LED燈不亮;當(dāng)光線繼續(xù)變暗,2、6腳電位 <2/3Vcc,>1/3Vcc,即 6腳輸入低電平0,2腳輸入高電平1,3腳輸出保持前面狀態(tài)仍為低電平0,LED燈不亮;當(dāng)光線暗度低于一定程度時(shí),2、6腳電位<1/3Vcc,即6腳輸入低電平0,2腳輸入低電平0,3腳輸出變?yōu)楦唠娖?,此時(shí)LED燈亮。從這電位的變化過程中,可以看出2腳控制著燈的亮度下限。
當(dāng)光線由暗變亮?xí)r,光敏電阻阻值減小,用電壓表測(cè)得,此時(shí)2、6腳電位<1/3Vcc,即6腳輸入低電平0,2腳輸入低電平0,3腳輸出高電平1,LED燈亮;當(dāng)光線繼續(xù)變亮,2、6腳電位 <2/3Vcc,>1/3Vcc,即 6腳輸入低電平0,2腳輸入高電平1,3腳輸出保持前面狀態(tài)仍為高電平1,LED燈亮;當(dāng)光線亮度超過一定程度時(shí),2、6腳電位>2/3Vcc,即6腳輸入高電平1,2腳輸入高電平1,3腳輸出變?yōu)榈碗娖?,此時(shí)LED燈不亮。從這電位的變化過程中,可以看出6腳控制著燈的亮度上限。
因此2腳為光亮度控制下限,6腳為光亮度控制上限,簡稱2下6上。光控?zé)艨刂片F(xiàn)象為為白天光照強(qiáng),LED燈不亮,晚上光線暗,LED燈亮。
綜上所述,可得出一個(gè)結(jié)論:無論3腳輸出通過什么接用電器,只要3腳出1用電器工作,則2下6上;若要3腳出0用電器才工作,則2上6下。
某電保溫箱的電子控制電路原理圖,其中IC是集成555芯片,輸入輸出邏輯關(guān)系見圖中表格,Rt1、Rt2是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。該控制電阻能將保溫箱里的溫度保持在一定范圍內(nèi),可調(diào)電阻Rp1、Rp2分別用來調(diào)上下限溫度。
此題中,若需要電熱絲加熱,則要求3腳輸出高電平1,那么2下6上。很明顯題目也是6腳接上限熱敏電阻,2腳接下限熱敏電阻,符合規(guī)律。
進(jìn)一步拓展:安裝改電路時(shí),元器件只有COM型CB7555(輸入輸出邏輯關(guān)系跟集成555相同,下圖中將繼電器線圈接于電源正極和CB7555的輸出腳3腳之間,CB7555的驅(qū)動(dòng)繼電器的效果更好,要使電路邏輯功能不變,請(qǐng)將虛線框內(nèi)的a、b、c、d四個(gè)端點(diǎn)選擇合適端點(diǎn)與電路連接。
此時(shí)需要3腳出0,電熱絲加熱工作,則對(duì)應(yīng)2上6下,可快速連線如下圖所示。
從解題中,可以明顯看出用結(jié)論解題大大加快了解題速度,而不需要進(jìn)行大量的推算。
驗(yàn)證推算:
低溫時(shí),電路工作情況:溫度降低時(shí),熱敏電阻Rt2,Rt1阻值都變高,2腳首先達(dá)到>1/3Vcc,處于高電平,但此時(shí)電熱絲不工作維持原狀態(tài),當(dāng)6腳>2/3Vcc也處于高電平時(shí),3腳才輸出低電平,繼電器通電,電熱絲加熱工作。因此可知,6腳作為溫度控制的下限。
高溫時(shí),電路工作情況:溫度升高時(shí),熱敏電阻Rt2,Rt1阻值降低。6腳<2/3Vcc先處于低電平,后2腳<1/3Vcc也處于低電平,此時(shí)3腳輸出高電平,繼電器不通電,電熱絲不工作。因此2腳作為溫度控制的上限。
結(jié)論:需要3腳出1,用電器才工作,則2下6上;需要3腳出0,用電器才工作,則2上6下。結(jié)論正確,可以推廣。