第 30 题

松开SW时，R1将第一个与非门的一个输入端拉为低电平，该门输出高电平；第二个与非门的两个输入端并联，相当于非门，故F为低电平，VT1截止，继电器J释放，水泵停止。

按下SW时，第一个与非门的该输入端为高电平，该门也相当于非门，两个门与R2、C1构成振荡电路。F为高电平时，第一个门输出低电平，反馈输入端电位经R2逐渐降低；达到翻转条件后，第一个门输出高电平，F变为低电平。随后反馈输入端电位经R2逐渐升高，再次达到翻转条件后F变高。C1的充放电使上述过程反复进行。F为高电平时VT1导通、J吸合，F为低电平时VT1截止、J释放，水泵间歇式浇水。因此选B。

Rs接在分压支路下方，湿度增大时Rs减小，比较器负脚电位降低，输出A趋向高电平；土壤干燥时则相反。要形成区间控制，输出翻转后应通过反馈维持新状态，使湿度上升和下降时的翻转阈值不同；湿度处于两阈值之间时，电路保持原来的输出状态。

要求充、放电时间可调而周期不变，就要使两段时间一增一减、总和不变。定时电容不变时，可用电位器滑动端分出的两段电阻分别控制两个阶段；两段阻值之和恒定，再用方向相反的二极管隔离两条通路，便可分别调节两段时间。

555的2、6脚需要检测同一个电容节点，3脚的高、低电平则用于交替驱动两条通路。因此将滑动端接3脚输出B，两只二极管的左侧公共端接电容下端及2、6脚，电容上端接电源正极，形成图示连接。跨线桥表示相交导线不连接。

设电位器上、下段电阻分别为R_{上}、R_{下}，定时电容为C。B为高电平时，电流经上段电阻和上方二极管流向感测节点，使其由V_{cc}/3升至2V_{cc}/3，555随即输出低电平。电容上端固定接电源正极，故此阶段电容两端电压减小，为放电。B为低电平时，电流经“电源正极→电容→下方二极管→下段电阻→3脚低电平端”流动，感测节点降至V_{cc}/3后输出再次变高；此阶段电容两端电压增大，为充电。

忽略二极管压降及输出电平与电源电压的差异，t_H\approx0.693R_{上}C、t_L\approx0.693R_{下}C，故

滑动端移动时，两段电阻一增一减、总阻值不变，符合题目的调节要求。

湿度达到停止阈值时A为1，要求无论B为何值，F都为0；需要浇水时A为0，要求F随B的脉冲交替变化。题目没有限定B为高电平时必须启动水泵，因此此时可取F=\overline B。合并两种情况，得到

这正是二输入或非门的逻辑关系，将A、B接两个输入端，输出接F即可。A为0时，B为0使F为1，VT1导通、继电器吸合，水泵启动；B为1使F为0，水泵停止。A为1时F恒为0，停止浇水。

直接连线不能同时完成上述湿度控制和脉冲控制，而一个或非门即可实现，故最少用一个逻辑门。