2021年1月浙江省普高招生考试选考科目考试通用技术试题电控设计题解析

如图a所示是某学校的防疫通道闸机，小明为其设计了如图b所示的实验电路。

人脸识别正确时A点（或B点）为高电平，体温检测正常时E点为高电平。

当A点和E 点同时为高电平，或者B点为高电平时，V7发光，代表闸门打开；人在规定的时间内通过进校（或出校）检测传感器时，V1（或V4）发出的光被遮挡，V8发光，代表闸门关闭。

人离开人脸识别检测区时，A点（或B点）为低电平；延时器输出的高电平比A点（或B点）高电平的持续时间长5秒。

请完成以下任务。

（1）进校时人脸识别不正确，D点的电平为△（在“A.高电平；B.低电平；C.不能确定”中选择合适的选项，将序号填入“△”处）；
解析:根据题意人脸识别不正确时A点为低电平，V3基极得到低电平后截止，V2截止，因此D点得到低电平。

（2）如图所示，电机（M）电流从“+”到“一”，电机正转，打开闸门；电机电流从“-”到“+”，电机反转，关闭闸门。

请在虚线框内设计继电器控制电机正反转的电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。

提供的元件有：2个NPN型三极管、2个普通二极管、2个电阻、2个继电器；
解析：V7发光，代表闸门打开，即M正转，电流如图红色线条所示，因此此时需要J1工作。

此时V7发光，所以G点为高电平，三极管V1导通，继电器J1导通。

三极管基极串联限流电阻保护电路，继电器两端反向并联二极管保护三极管。

（3）请使用合适的逻辑门，补全题图b虚线框1中的电路，要求电路简单；
解析：进校前状态如图所示：需要A和E点同时为1，才可以让V7点亮，因此需要一个与非门来限制。

出校时状态如下图所示：只要B点为1，即可以让V7点亮，因此B点直接接上方或非门即可。

进校后经过进校检测传感器时状态如图所示：因为延时器存在，虽然A点为0，但V3基极依旧为1，此时V2\V3均导通。

Rg1由于被遮挡，因此D点输出1。

此时希望V8点亮，因此D点直接接下方或非门即可。

出校后经过出校检测传感器时状态如图所示：因为延时器存在，虽然B点为0，但V6基极依旧为1，此时V6\V5均导通。

Rg2由于被遮挡，因此C点输出1。

此时希望V8点亮，因此C点直接接下方或非门即可。

（4）小明调试闸机时发现实验电路存在问题，在出校人脸识别正确时，△（在“A.人未出校，闸门的打开与关闭间隔5秒交替进行；B.闸门打开又立刻关闭；C.闸门打开后人离开闸机返回校内，门保持开启；D.人在闸门打开5秒内已出校，闸门仍延时至5秒关闭”中选择合适的选项，将序号填入“△”处）。

解析：出校人脸识别后，又返回校内状态如下：因此此时SR触发器处于保持状态，即门一直处于打开状态。