簡單邏輯電路在生活中的應(yīng)用

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(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(yīng)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(yīng)用讓我們不斷在其中體會到了科學(xué)與生活的緊密關(guān)聯(lián)和樂趣。

如今，以數(shù)字信號為特征的現(xiàn)代信息技術(shù)在迅猛發(fā)展，電子計算機、數(shù)碼相機、移動電話數(shù)字電視等與數(shù)字信號相關(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、繁重的環(huán)節(jié)，電子計算機控制的機器人已經(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。

下面我們簡單介紹幾種簡單又有趣的電路在生活中的應(yīng)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(chǎn)被盜時即時報警。如圖是用一個邏輯電路和按鈕開關(guān)、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(dāng)放在保險箱前地板上的按鈕開關(guān)S被腳踩下而閉合，A點為高電壓，用“1”表示，同時安裝在保險箱里的光敏電阻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(xiàn)為“1”，當(dāng)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(fā)出鳴叫聲。如果只是光照并不能使報警器發(fā)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(fā)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(tǒng)的恒溫器集成電路。R1為調(diào)溫電阻，R2為熱敏電阻?！芭c”門電路的兩個輸入端分別接上一個水位傳感器和一個水溫傳感器。當(dāng)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(dāng)電壓達到一定程度時，A點為高電壓（即輸入為邏輯1），當(dāng)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(guān)才會接通電源，對水箱中的水進行加熱。當(dāng)溫度高于一定溫度時，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，或者溫度高時發(fā)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(guān)S1、S2分別裝在汽車的兩道門上。駕駛員離開汽車時，兩車門均處于關(guān)閉狀態(tài)，跟兩車門對應(yīng)的開關(guān)S1、S2均閉合，即輸入邏輯均為0，那么輸出也是邏輯0，電流不通過發(fā)光二極管，這時發(fā)光二極管不會發(fā)光報警；只要其中任何一個車門打開時，S1或S2就處于斷開狀態(tài)，即輸入為邏輯1，那么輸出也是邏輯1，這時就有電流通過發(fā)光二極管，使其發(fā)光報警。如果有四個門，原理也是一樣，通過指示燈發(fā)光報警就可以判斷門是否都關(guān)好了。

4．火警報警裝置

在工廠、學(xué)校、醫(yī)院等場所都有火警報警器，以便在發(fā)生火災(zāi)時，即時報警，組織救火，最大限度地減少人民生命和財產(chǎn)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(dāng)發(fā)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(xiàn)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(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特的風(fēng)景線，其自動控制不但節(jié)省人力，還節(jié)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(lián)時所分的電壓就越小，A點輸入低電位，通過非門后，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(lián)時所分的電壓就越大，A點輸入高電位，通過非門后，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(diào)節(jié)可變電阻R1阻值。譬如原來黃昏時路燈開始亮?xí)r光敏電阻阻值要比天黑時大，光敏電阻上的分壓也大，就是天黑后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，使天黑后R0上的分壓要仍然等于原來黃昏時使路燈接通時的電壓。

6．消防應(yīng)急燈

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