發表於 2018-03-27 17:35:15
電路給我們的感覺總是枯燥無味的，讓人感覺高深莫測的一門學科。然而，正是這們學科在不斷的改造我們的生活，我們也無時無刻不再感嘆他的奇妙，有時我們在不知不覺中也感受到他的樂趣。這便是簡單邏輯電路在生活中的應用。在我們生活中簡單防盜報警器，電熱水器等許許多多的應用讓我們不斷在其中體會到了科學與生活的緊密關聯和樂趣。
如今，以數位訊號為特徵的現代信息技術在迅猛發展，電子計算機、數位相機、行動電話數位電視等與數位訊號相關的電子產品已經深入到了人類生活、生產的方方面面。在家裡數位化的家用電器使人們的生活更加便捷，生活更加豐富多彩，在工廠裡一些危險、繁重的環節，電子計算機控制的機器人已經取代人從事生產。那麼，是一些什麼樣的電路如此「神通廣大」呢？——邏輯電路。處理數位訊號的電路叫數字電路，數字電路主要研究電路的邏輯功能。
下面我們簡單介紹幾種簡單又有趣的電路在生活中的應用。
1．簡單防盜報警器在工廠、銀行等單位都會安裝防盜報警器，以防在財產被盜時即時報警。如圖是用一個邏輯電路和按鈕開關、光敏電阻、蜂鳴器等元件組成的一個簡單防盜報警器的電路圖。該報警器的功能是：當放在保險箱前地板上的按鈕開關S被腳踩下而閉合，A點為高電壓，用「1」表示，同時安裝在保險箱裡的光敏電阻R0被手電筒照射時，光敏電阻的阻值減小，兩端的分壓減小，則B點為高電壓，也表現為「1」，當A、B都為高電壓時，「與」門的輸出端Y為高電壓，蜂鳴器就會發出鳴叫聲。如果只是光照並不能使報警器發出聲音，所以用鑰匙開箱時，即使有光也不會報警。只有強行打開時，報警器同時滿足兩個條件便發生報警。
2．電熱水器
許多家庭都安裝了電熱水器，它給人們的生活帶來了方便。如圖所示是電熱水器系統的恆溫器集成電路。R1為調溫電阻，R2為熱敏電阻。「與」門電路的兩個輸入端分別接上一個水位傳感器和一個水溫傳感器。當水箱充滿水時，B點為高電壓（即輸入為邏輯1），R2為熱敏電阻，溫度越低，熱敏電阻的阻值越大，兩端的分壓越大，當電壓達到一定程度時，A點為高電壓（即輸入為邏輯1），當A和B都為高電壓時，「與」門的輸出端為高電壓，電熱水器的加熱開關才會接通電源，對水箱中的水進行加熱。當溫度高於一定溫度時，R2的電阻變小，R2兩端的電壓變小，發熱器停止加熱，所以熱水器處於保溫狀態。當水箱水不滿時，或者溫度高時發熱器都不會加熱。
3．簡單車門報警
汽車給人們的出行帶來方便、舒適，但其安全性也很重要。如圖所示為簡單的車門報警電路圖。圖中的兩個按鈕開關S1、S2分別裝在汽車的兩道門上。駕駛員離開汽車時，兩車門均處於關閉狀態，跟兩車門對應的開關S1、S2均閉合，即輸入邏輯均為0，那麼輸出也是邏輯0，電流不通過發光二極體，這時發光二極體不會發光報警；只要其中任何一個車門打開時，S1或S2就處於斷開狀態，即輸入為邏輯1，那麼輸出也是邏輯1，這時就有電流通過發光二極體，使其發光報警。如果有四個門，原理也是一樣，通過指示燈發光報警就可以判斷門是否都關好了。
4．火警報警裝置
在工廠、學校、醫院等場所都有火警報警器，以便在發生火災時，即時報警，組織救火，最大限度地減少人民生命和財產損失。如圖所示是一個火警報警裝置的邏輯電路圖。Rt是一個熱敏電阻，R是一個阻值較小的分壓電阻。當發生火情時，溫度升高，熱敏電阻的阻值變小，P、X之間電壓降低，X端輸入低電壓，通過非門電路輸出高電壓，接通電鈴，實現報警。如果增大可變電阻R的電阻值，則報警的溫度就降低了，報警器的靈敏度就提高了。
5．自動控制路燈
隨著城市化進程的加快發展，城市建設也趨於現代化、人文化、科技化，城市道路兩旁的路燈也成了一座城市獨特的風景線，其自動控制不但節省人力，還節約了能源。如圖所示是自動控制路燈的邏輯電路原理圖，其中R0是光敏電阻，光越強烈，光敏電阻R0的阻值越小，R1與R0串聯時所分的電壓就越小，A點輸入低電位，通過非門後，輸出端Y為高電位，所以路燈自動熄滅。光越微弱，光敏電阻R0的阻值越小，R1與R0串聯時所分的電壓就越大，A點輸入高電位，通過非門後，輸出端Y為低電位，所以路燈自動接通。
如果要使天很黑時路燈才亮，可以調節可變電阻R1阻值。譬如原來黃昏時路燈開始亮時光敏電阻阻值要比天黑時大，光敏電阻上的分壓也大，就是天黑後R0上的分壓變小，要在天黑時維持這樣的電壓就要減小可變電阻R1阻值，使天黑後R0上的分壓要仍然等於原來黃昏時使路燈接通時的電壓。
6．消防應急燈
在商場、圖書館等公共場所都有消防應急燈，為出現火災時，電源被切斷的情況下提供逃生的照明電器。如圖所示為消防應急燈的原理圖，當情況正常時R2兩端處於高電壓狀態，則在A點輸入高電平（即輸入為邏輯1），通過非門後，Y輸出為低電平（即輸出邏輯為0），所以繼電器J處於斷開狀態，應急燈不亮；當電源被切斷時，A點為低電平（即輸入為邏輯0），通過非門後，Y輸出為高電平（即輸入為邏輯1），繼電器接通，應急燈亮。
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