簡(jiǎn)單邏輯電路在生活中的應(yīng)用

電路給我們的感覺(jué)總是枯燥無(wú)味的，讓人感覺(jué)高深莫測(cè)的一門學(xué)科。然而，正是這們學(xué)科在不斷的改造我們的生活，我們也無(wú)時(shí)無(wú)刻不再感嘆他的奇妙，有時(shí)我們?cè)诓恢挥X(jué)中也感受到他的樂(lè)趣。這便是簡(jiǎn)單邏輯電路在生活中的應(yīng)用。在我們生活中簡(jiǎn)單防盜報(bào)警器，電熱水器等許許多多的應(yīng)用讓我們不斷在其中體會(huì)到了科學(xué)與生活的緊密關(guān)聯(lián)和樂(lè)趣。

如今，以數(shù)字信號(hào)為特征的現(xiàn)代信息技術(shù)在迅猛發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電話數(shù)字電視等與數(shù)字信號(hào)相關(guān)的電子產(chǎn)品已經(jīng)深入到了人類生活、生產(chǎn)的方方面面。在家里數(shù)字化的家用電器使人們的生活更加便捷，生活更加豐富多彩，在工廠里一些危險(xiǎn)、繁重的環(huán)節(jié)，電子計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人已經(jīng)取代人從事生產(chǎn)。那么，是一些什么樣的電路如此“神通廣大”呢？——邏輯電路。處理數(shù)字信號(hào)的電路叫數(shù)字電路，數(shù)字電路主要研究電路的邏輯功能。

下面我們簡(jiǎn)單介紹幾種簡(jiǎn)單又有趣的電路在生活中的應(yīng)用。

1．簡(jiǎn)單防盜報(bào)警器

在工廠、銀行等單位都會(huì)安裝防盜報(bào)警器，以防在財(cái)產(chǎn)被盜時(shí)即時(shí)報(bào)警。如圖是用一個(gè)邏輯電路和按鈕開(kāi)關(guān)、光敏電阻、蜂鳴器等元件組成的一個(gè)簡(jiǎn)單防盜報(bào)警器的電路圖。該報(bào)警器的功能是：當(dāng)放在保險(xiǎn)箱前地板上的按鈕開(kāi)關(guān)S被腳踩下而閉合，A點(diǎn)為高電壓，用“1”表示，同時(shí)安裝在保險(xiǎn)箱里的光敏電阻R0被手電筒照射時(shí)，光敏電阻的阻值減小，兩端的分壓減小，則B點(diǎn)為高電壓，也表現(xiàn)為“1”，當(dāng)A、B都為高電壓時(shí)，“與”門的輸出端Y為高電壓，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出鳴叫聲。如果只是光照并不能使報(bào)警器發(fā)出聲音，所以用鑰匙開(kāi)箱時(shí)，即使有光也不會(huì)報(bào)警。只有強(qiáng)行打開(kāi)時(shí)，報(bào)警器同時(shí)滿足兩個(gè)條件便發(fā)生報(bào)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(lái)了方便。如圖所示是電熱水器系統(tǒng)的恒溫器集成電路。R1為調(diào)溫電阻，R2為熱敏電阻?！芭c”門電路的兩個(gè)輸入端分別接上一個(gè)水位傳感器和一個(gè)水溫傳感器。當(dāng)水箱充滿水時(shí)，B點(diǎn)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(dāng)電壓達(dá)到一定程度時(shí)，A點(diǎn)為高電壓（即輸入為邏輯1），當(dāng)A和B都為高電壓時(shí)，“與”門的輸出端為高電壓，電熱水器的加熱開(kāi)關(guān)才會(huì)接通電源，對(duì)水箱中的水進(jìn)行加熱。當(dāng)溫度高于一定溫度時(shí)，R2的電阻變小，R2兩端的電壓變小，發(fā)熱器停止加熱，所以熱水器處于保溫狀態(tài)。當(dāng)水箱水不滿時(shí)，或者溫度高時(shí)發(fā)熱器都不會(huì)加熱。

3．簡(jiǎn)單車門報(bào)警

汽車給人們的出行帶來(lái)方便、舒適，但其安全性也很重要。如圖所示為簡(jiǎn)單的車門報(bào)警電路圖。圖中的兩個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)S1、S2分別裝在汽車的兩道門上。駕駛員離開(kāi)汽車時(shí)，兩車門均處于關(guān)閉狀態(tài)，跟兩車門對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合，即輸入邏輯均為0，那么輸出也是邏輯0，電流不通過(guò)發(fā)光二極管，這時(shí)發(fā)光二極管不會(huì)發(fā)光報(bào)警；只要其中任何一個(gè)車門打開(kāi)時(shí)，S1或S2就處于斷開(kāi)狀態(tài)，即輸入為邏輯1，那么輸出也是邏輯1，這時(shí)就有電流通過(guò)發(fā)光二極管，使其發(fā)光報(bào)警。如果有四個(gè)門，原理也是一樣，通過(guò)指示燈發(fā)光報(bào)警就可以判斷門是否都關(guān)好了。

4．火警報(bào)警裝置

在工廠、學(xué)校、醫(yī)院等場(chǎng)所都有火警報(bào)警器，以便在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，即時(shí)報(bào)警，組織救火，最大限度地減少人民生命和財(cái)產(chǎn)損失。如圖所示是一個(gè)火警報(bào)警裝置的邏輯電路圖。Rt是一個(gè)熱敏電阻，R是一個(gè)阻值較小的分壓電阻。當(dāng)發(fā)生火情時(shí)，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(guò)非門電路輸出高電壓，接通電鈴，實(shí)現(xiàn)報(bào)警。如果增大可變電阻R的電阻值，則報(bào)警的溫度就降低了，報(bào)警器的靈敏度就提高了。

5．自動(dòng)控制路燈

隨著城市化進(jìn)程的加快發(fā)展，城市建設(shè)也趨于現(xiàn)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(dú)特的風(fēng)景線，其自動(dòng)控制不但節(jié)省人力，還節(jié)約了能源。如圖所示是自動(dòng)控制路燈的邏輯電路原理圖，其中R0是光敏電阻，光越強(qiáng)烈，光敏電阻R0的阻值越小，R1與R0串聯(lián)時(shí)所分的電壓就越小，A點(diǎn)輸入低電位，通過(guò)非門后，輸出端Y為高電位，所以路燈自動(dòng)熄滅。光越微弱，光敏電阻R0的阻值越小，R1與R0串聯(lián)時(shí)所分的電壓就越大，A點(diǎn)輸入高電位，通過(guò)非門后，輸出端Y為低電位，所以路燈自動(dòng)接通。

如果要使天很黑時(shí)路燈才亮，可以調(diào)節(jié)可變電阻R1阻值。譬如原來(lái)黃昏時(shí)路燈開(kāi)始亮?xí)r光敏電阻阻值要比天黑時(shí)大，光敏電阻上的分壓也大，就是天黑后R0上的分壓變小，要在天黑時(shí)維持這樣的電壓就要減小可變電阻R1阻值，使天黑后R0上的分壓要仍然等于原來(lái)黃昏時(shí)使路燈接通時(shí)的電壓。

6．消防應(yīng)急燈

在商場(chǎng)、圖書(shū)館等公共場(chǎng)所都有消防應(yīng)急燈，為出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，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(yīng)急燈的原理圖，當(dāng)情況正常時(shí)R2兩端處于高電壓狀態(tài)，則在A點(diǎn)輸入高電平（即輸入為邏輯1），通過(guò)非門后，Y輸出為低電平（即輸出邏輯為0），所以繼電器J處于斷開(kāi)狀態(tài)，應(yīng)急燈不亮；當(dāng)電源被切斷時(shí)，A點(diǎn)為低電平（即輸入為邏輯0），通過(guò)非門后，Y輸出為高電平（即輸入為邏輯1），繼電器接通，應(yīng)急燈亮。