555简易电子门铃

《555简易电子门铃》课程设计报告

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2011年 5 月 27 日

目录

1课程设计任务书 (3)

2实验设计要求 (4)

3实验原理 (5)

4制作与分析 (6)

5实验总结 (7)

课程设计任务书

一、实验原理

555 集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体，由555定时器构成的多谐振荡器如图9(a)所示，其工作波形见图9(b)，通电源后，电源VDD通过R1和R2对电容C充电，当Uc3VDD时，振荡器输出V o=1，放电管截止。当Uc2/3VDD后，振荡器输出V o翻转成0，此时放电管导通，使放电端(DIS)接地，电容C通过R2对地放电,Uc≤1/3VDD后，振荡器输出V o又翻转成1，此时放电管又截止，使放电端(DIS)不接地，电源VDD通过R1和R2又对电容C充电，又使Uc/3VDD上升到2/3VDD,触发器又发生翻转，如此周而复始，从而在输出端V o得到连续变化的振荡脉冲波形。脉冲宽度TL≈0.7R2C，由电容C放电时间决定；

TH=0.7(R1+R2)C，由电容C充电时间决定，脉冲周期T≈TH+TL。

1、设计框图及整机概述：555电子门铃对于现代家庭已经成为一种不可缺少的电子装置，它的结构形式也多种多样。有的只有简单的讯响功能，按下按钮后门铃响起，主人知道有客人到来;有的可以模仿早期使用的机械式门铃，按下按钮后发出"叮咚"的响声;还有一种音乐门铃，按下按钮后能发出优美的音乐声;有的还设有对讲功能，主人和客人可以对话，通过对话确认客人的身份。随着科技的发展，电子元器件的价格越来越便

宜，而制造技术则不断进步。这样，又一种不仅能讲话而且还可看到对方面貌的可视式对讲了。

2、各单元电路的设计方案及原理说明：555电路的内部电路方框图。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关管T，比较器的参考电压由三只5K 电阻器构成的分压器提供。它们分别使高电平比较器A1的同相输入和低电平比较器A2的反相器、、输入端的参考电平为2/3VCC和1/3VCC。A1与A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚，即高电平触发输入并超过参考电平2/3VCC时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3VCC进，触发器复位，555的3脚输出高电平，同时放电开关管截止。

RD是复位端（4脚），当RD=0,555输出低电平。平时RD端开路或接VCC。Vc是控制电压端（5脚），平时输出2/3VCC作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一0.01uF的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。 T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电通路。555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容器上的电压，以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路，可方便地构成单稳态触发器，多谐振荡器，施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。

二、制作与分析

1、对电路实际操作的理论有了初步的系统了解。我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的识别。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的日常生活中有着现实意义。

2、对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知，纵观古今，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有足够的动手能力，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力，就这样我连接完所有的电路，鉴证奇迹的时刻到来了。当我们闭合电路开关时，谁也万万没想到，扬声器不响。爱迪生在发明灯泡时用了一万次，如果他在九千九百九十九次放弃，我今天甚至还用不上电灯，我们重整旗鼓，拆掉一切，重头在来，我相信努力一定会成功。总结第一次失败的原因，可能是我们操之过级，有的地方焊接不到位出现断路地方，也可能是有的2引角当成3引角连接了…总之，这次我们要一举成功，我们这次比上次更细心，思想高度集中，一点一点边做边排查，决不放过一个错连漏连。

2、设计、安装及调试中的体会：经过一个星期的课题设计，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过也曾一度热情高涨。从开始时满腹富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无常这次，我设计的是叮咚门铃电路，叮咚门铃是我们日常生活中最常见的电路，但是奖实际化对于我这种初等的设计者还是有一定的难度

的。首先我看到这个题目，我就开始收集大量的资料，包括555芯片的原理，各种各样的多些震荡器.以及人的听力范围等等与课程设计相关的各种知识，我了解了好多我之前不知道的或者没注意的知识以及消息，我相信这也是对我的一种提高，至少扩展了我的知识库、通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的、只有把所学的理论知识与实践相结合，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟是第一次做，难免会遇到各种各样的问题，同时在设计的过程中发现自己的不足之处，对以前所学的知识理解得不够深刻，掌握不够牢固当电路出现故障那一刻起，我们不能着急，反而变得沉着、冷静。一点一点排查，就这样到中午了我们还没做好，我们发誓：“今天不做好，我们就不去吃饭。”我们一直在这里静静的做，我的搭档的手都被烫伤了…功夫不负有心人，我们终于做好了，在我闭合电路的一刹那，终于发出嘀美妙的音乐。我负责外包装，我迅速跑出去买了一盒子、一张彩纸、一瓶胶水。回来后我们开始外包装，我们化身为高级设计师，首先把电板放入盒中，用小刀在盒子的正前方挖一个小圆孔和一个小方孔，分别把可调电阻的旋钮和开关露出并固定。把扬声器卡在盒子的一个边缘并用胶带贴住…在把电路板用胶带贴住，接下来就是外包装，我凭着记忆中礼盒包装的方法进行包装，一会儿一个精美礼盒催眠器制成了，眼看一下是间已经是一点多了，我们还没吃饭我们赶紧去。吃过饭后没时间回寝室休息直接回班级，还要准备些设计报告呢，虽然有点累，但是感觉自己做了一件慢有意义的事，非常开心

三、实验总结

电路原理课程要注重理论，更应注重实践，在接受知识的同时，培养自己的能力是关键。所以，它具有“理论与实践并重，知识与能力并举”的特点。我觉得电路原理课程的学习应该具有兴趣性，实用性、知识性、实践性、技能性和创造性。本次实验是在我们学习了电路原理基础知识，掌握了电子制作的一些基本技能，有了一定的动手能力之后，来制作电子门铃的。电子门铃的制作需要综合运用学过的知识和技能才能很好的完成，完成这一作品是对所学的电路原理知识的进一步巩固，也能为我们学生今后独立

制作简单的电子制品打下良好的基础。制作过程中，让我学到了很多东西，不仅使我在理论上对电路有了全新的认识，在实践能力上也得到了提高，真正地做到了学以致用，对我来说受益非浅。除此以外，我还学会了如何更好地焊接，如何更好的在团队中团结合作，如何说服别人认同自己的观点。第一次亲身感受到理论与实际的相结合，让我大开眼界。也是对以前所学知识的一个初审吧！作为一名大一的学生，经过差不多一年的在校学习，对电路原理有了理性的认识和理解。在校期间，一直忙于理论知识的学习，没有机会也没有相应的经验来参与电器的制作。所以在制作之前，焊接等工作对我来说是比较抽象的，一个完整的项目要怎么来分工以及完成该项目所要的基本步骤也不明确。而经过这次实际操作，让我明白一个完整项目的开发，必须由团队来分工合作，并在每个阶段中进行必要的总结与论证。通过这次电路实训,我确实是学到了很多知识,拓展了自己的的视野,增强了我的动手操作的能力。记得我在读高中的时候,我帮家里安装一个开关控制电路,自己的动手能力不够强,结果把电路接成短路,还好电路原先装有保险丝,才没有造大的安全事故.而通过这一次的电路实训,我就掌握了音乐门铃电路的安装,也学习了一些低压电器的有关知识,了解了其规格、型号及使用的方法.更主要的是,我还学会了电路的接线及检查的方法。同时，我现在能够识别相关的电子元器件,如电阻器、电位器、电容器、二极管和晶体管等常有的电子元器件.知道了它们的形状、它们的分类、它们的型号规格、它们的用法以及如何检测这些电子元器件的好坏.通过了这次的电路实训,也培养了我们的胆大、心细、谨慎的工作作风。在实训中用到了电烙铁,也是要求我们学生掌握电烙铁的正确使用的方法,避免意外的受伤.通过这一次的电子电工的实训,也培养了我们的规范化的工作作风,以及我们的团结协作的团队的精神，在我以后的道路中也指出一条明路，那就是思考着做事，事半功倍，更重要的是，做事的心态，也可以得到磨练，可以改变很多不良的习惯。这次课程设计圆满成功，虽然我们做的不是最好，但是我感觉我们做的挺好的。

四、整机逻辑电路图和元器件清单

33uf、100uf电容、555定时器、100k欧可变电阻、2欧电阻5.1欧电阻8欧扩音器