实验4指导书 555定时器电路设计
课程设计数字式计时器电路555定时器.
目录目录11.系统设计思路与总体方案21.1 设计思路与流程图22.Multisim软件的简介32.1Multisim概貌及特点33.555定时器，CD4518和CD4011介绍63.1 555定时器63.2 CD4518引脚功能93.3 CD4011引脚图104. 数字逻辑，振荡器，计数器和显示电路图114.1数字逻辑模块114.2振荡器模块124.3 计数器模块154.4 显示器模块165. 电路的总体设计与调试165.1 总体电路原理图165.2总体电路工作原理176.课程设计感受186.1 课程设计中的收获和体会187.附录与文献197.1附录197.2参考文献201.系统设计思路与总体方案1.1 设计思路与流程图根据任务书可以知道本课题是一个2位数字显示计数器，是一个十进制计数器组合，本质上就是一计时器。
通过一个时基电路产生一定频率脉冲，将脉冲信号输入低位的计数器输入端，通过一级级的进位，从而达到计数。
从而完成此课题，我们可以将这整个计数系统，分为几个模块进行分析。
（1）.数字逻辑控制模块。
通过使用门电路来控制计时器进位及清零。
（2）.脉冲信号产生模块。
由一个振荡电路来产生一个固定频率的脉冲信号，作为计时器的时基信号。
（3）.计时数计数模块。
接收计时及中断信号脉冲，从而控制计数器计数，且有清零功能，该模块选用十进制计数器。
（2）.译码显示模块。
该模块要显示00到99的数字，选用十进制计数器的基础上，通过它们之间的级联，最终显示相应数字。
该数字式定时器，需要用到555定时器，由此产生振荡信号，在数字逻辑电路的控制下，由计数器计数，最后在数码管上显示出来，画为流程图如下：图1.1-1：总体方案流程图2.Multisim软件的简介2.1Multisim概貌及特点Multisim是美国国家仪器（NI）某某推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
555定时器的原理及三种应用电路
试验十 555定时器的原理及三种应用实验内容1.连接施密特触发器电路，分别输入正弦波、锯齿波信号，观察并记录输入输出波形。
电路如下图：输入正弦波时的波形：输入三角波时的波形：2.设计一个驱动发光二级管的定时器电路，要求每接收到负脉冲时，发光管持续点亮二秒后熄灭。
由电路要求知要用单稳态触发器电路，脉冲宽度为Tw=1.1RC，选取R=2KΩ，C=1.1μF，电路如下所示：波形图如下：3.连接多放谐振荡电路电路，取R1=1KΩ，R2=10KΩ，C1=0.1μF，C2=0.2μF观察、记录VCr、Vo的同步波形，测出Vo的周期并与估算值进行比较。
改变参数R1=15KΩ，R2=5KΩ，C1=0.033μF，C2=0.1μF用示波器观察并测量输出波形的频率。
与理论值比较，算出频率的相对误差值。
电路如图所示：R1=1KΩ，R2=10KΩ，C1=0.1μF，C2=0.2μF时的波形图：实验模拟结果：Vo周期To=1.5ms，VCr周期Tc=1.5ms,F=1/T=0.67KHz 理论计算值为：T=0.7*（R1+2R2）*C1=1.47ms,频率f=1/T=0.68KHz频率的相对误差为：ІF-fІ/f=1.47%R1=15KΩ，R2=5KΩ，C1=0.033μF，C2=0.1μF时的波形图：实验模拟结果：Vo周期To=0.6ms期Tc=0.6ms,频率F=1/T=1.67KHz理论计算值为：T=0.7*（R1+2R2）*C1=0.5775频率f=1/T=1.73KHz频率的相对误差为：ІF-fІ/f=3.47%4.用NE556时基电路功能实现救护车警铃电路，用555的两个时基电路构成低频对高频调制的救护车警铃电路。
555定时器应用电路的设计与调试
555定时器应用电路的设计与调试1.555定时器的原理概述2.555定时器的基本工作原理555定时器的基本工作原理是通过外部RC电路产生的时间常数来控制输出的时间周期。
具体来说，当电源正常通电后，555定时器的电源引脚将被高电平激活，通过内部比较器将电压与阀值进行比较，并将结果传递给RS触发器。
RS触发器的输出信号会控制放电开关，根据输入信号的变化来控制电容的放电与充电，从而实现定时和脉冲控制功能。
3.555定时器的应用电路设计（1）单稳态触发器电路单稳态触发器电路常用于产生固定宽度的脉冲信号。
通过一个电容和一个电阻连接到555定时器的触发脚，当电源通电或接收到外部触发脉冲信号时，555定时器会产生一个固定宽度的脉冲信号输出。
（2）Astable多谐振荡器电路Astable多谐振荡器电路常用于产生固定频率和变量占空比的方波信号。
通过一个电容和两个电阻连接到555定时器的控制脚与放电脚，当电源通电后，555定时器会自动产生方波信号输出。
4.实验步骤与调试方法（1）准备实验所需材料，包括555定时器芯片、电容、电阻、开关和示波器等。
（2）按照设计电路图连接实验电路，注意正确连接每个元件的引脚。
（3）接通电源，通过示波器观察输出信号，并根据需要调整电容和电阻的数值以达到所需的定时和脉冲控制效果。
（4）通过实验数据和示波器观察结果，对实验电路进行调试和优化，直至达到预期的结果。
5.实验注意事项（1）实验时要注意正确连接元件的引脚，避免引脚连接错误导致电路无法正常工作。
（2）实验中可以选择合适的电阻和电容数值以达到所需的定时和脉冲控制效果。
（3）在实验过程中可以适当添加一些调试电路，如LED灯、蜂鸣器等，以便更直观地观察电路的工作情况和调试结果。
6.本文总结本文对555定时器应用电路进行了设计与调试的详细解析，介绍了555定时器的基本工作原理和应用电路设计，以及相关的实验步骤和调试方法。
通过合理的设计和调试，可以实现各种定时和脉冲控制功能，满足不同场合的需求。
(完整word版)555定时器应用电路的设计与调试
项目十二 555定时器应用电路的设计与调试班 级 实验时间成 绩姓 名 学 号 指导老师一、实践目标1．能分析说明555定时器的内部结构、引脚功能；2．能按照要求选用555定时器及其它元器件组成多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器；并能熟练测量、调整555定时器应用电路参数，分析和排除常见故障。
3．爱护工具、器材、整理、清洁、习惯与素养 二、实践设备与材料 1． 工具 2． 器材 3． 仪器仪表 三、实践过程1.555定时器应用电路仿真利用Multisim 软件完成下列电路的仿真，要求如下，结果填入表12－1中。
（1）波形产生电路：利用555定时器及一些辅助元件设计电路，产生频率为100KHz 、占空比可调的脉冲信号。
（2）波形变换电路：利用555定时器设计一波形整形器或变换器完成正弦波或三角波至方波的变换。
表12-3 脉冲信号源电路记录问题答案及理由波形产生电路仿真电路仿真结果输出波形：周期：T=(R1+2R3+2R P)C2\1.43 频率：最大占空比：t w1=T k\T 最小占空比：t w2=t\T波形变换电路仿真电路仿真结果输入波形：输出波形：周期：T=(R1+2R3+2R P)C2\1.43 频率：自我评价小组评价教师评价2.单稳态电路仿真与测试图12-3 555 定时器构成单稳态触发器如果用图12-3所示单稳态电路输出定时时间为1 s 的正脉冲，R = 27 kΩ，试确定定时元件C 的取值，并选择合适的电容。
若定时时间改为5 s 的正脉冲，C = 30uF，试确定定时元件R 的取值。
并通过仿真进行验证。
结果记录在表12-2中。
表12-2 单稳态电路仿真与测试电阻电容仿真波形及脉冲时间时间为1 s 的正脉冲R = 10 kΩC=0.1μF时间为5 s 的正脉冲R =51KΩC=0.1uF自我评价小组评价教师评价3.1kHZ的脉冲信号源电路的设计与制作理解图12-4所示电路，使用555电路为某TTL电路设计一个1kHZ的脉冲信号源。
555定时器的实验报告
555定时器的实验报告555定时器的实验报告引言：555定时器是一种广泛应用于电子电路中的集成电路，它具有稳定可靠、功能强大的特点。
本次实验旨在通过对555定时器的实际操作，进一步了解其原理和应用。
一、实验目的：通过555定时器的实验，掌握其基本工作原理和使用方法，进一步了解其在电子电路中的应用。
二、实验器材：1. 555定时器集成电路芯片2. 电源3. 电阻、电容等元件4. 示波器5. 多用途实验板三、实验步骤：1. 搭建基本的555定时器电路首先，将555定时器芯片插入多用途实验板中，并根据电路图连接所需的电阻、电容等元件。
接下来，将电源连接到实验板上，并确保电路连接正确无误。
2. 测量输出信号频率使用示波器测量555定时器输出信号的频率。
调节电阻和电容的数值，观察输出信号频率的变化。
记录不同参数下的频率值，并进行比较分析。
3. 观察输出信号波形通过示波器观察555定时器输出信号的波形。
调节电阻和电容的数值，观察波形的变化。
分析不同参数对波形的影响，并记录观察结果。
4. 实现定时功能利用555定时器的稳定性和精确性，设计并实现一个简单的定时器电路。
通过调节电阻和电容的数值，设置所需的定时时间。
观察定时器的准确性和稳定性，并记录实验结果。
四、实验结果和分析：通过实验，我们得到了不同参数下555定时器输出信号的频率和波形。
实验结果表明，电阻和电容的数值对555定时器的工作频率和波形有较大的影响。
较大的电阻和电容数值将导致较低的频率和较长的周期，而较小的数值则会得到相反的结果。
此外，我们还实现了一个简单的定时器电路。
通过调节电阻和电容的数值，我们成功设置了所需的定时时间，并观察到定时器的准确性和稳定性。
这进一步证明了555定时器在电子电路中的实用性和可靠性。
五、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了555定时器的工作原理和应用。
通过调节电阻和电容的数值，我们可以灵活地控制555定时器的输出频率和波形。
555毫秒级定时器电路
555毫秒级定时器电路555毫秒级别的定时器电路可以用来产生精确的时间延迟或振荡器。
这种电路通常使用555定时/计数器集成电路，它可以提供一个可编程的延迟时间，范围从几毫秒到几分钟。
以下是一个简单的555毫秒定时器电路的例子：元件：555定时计数器、电阻、电容、LED灯1. 电源：为555集成电路提供+5V电源。
2. 第1脚（引脚1）接地：将引脚1接地，即连接到地线。
3. 第2脚（引脚2）连接电阻R1，R1的阻值决定了定时器的振荡频率。
R值越小，频率越高，但要注意不要选择过小的R值导致振荡过快。
4. 第3脚（引脚3）连接电阻R2，R2的阻值决定了定时器的负载电容。
R2越大，负载电容越小，定时器的延时越长。
5. 第4脚（引脚4）连接电阻R3，R3的阻值决定了定时器的放电时间常数。
R3越大，放电时间越长，定时器的延时越短。
6. 第5脚（引脚5）连接电容C，C的电容决定了定时器的振荡频率。
C值越小，频率越高。
7. 第6脚（引脚6）连接LED，用于显示定时器的状态。
8. 第7脚（引脚7）为公共地。
编程延时：设定定时器的计数周期为1ms，则定时器每隔1ms计数一次，直到计数到设定的延时值为止。
例如，如果设定的延时值为50ms，则定时器会在开始计时后的50ms后停止计数，此时LED灯显示“0”（代表50ms），然后重新开始计数。
注意事项：1. 确保电源电压符合555定时/计数器的工作电压范围。
2. 在设计电路时，要考虑到元器件的额定参数和工作环境，避免元器件损坏或性能下降。
3. 在调试电路时，要注意观察LED灯的显示和定时器的计数情况，及时调整元器件参数以达到预期效果。
555定时器的电路解析
回稳态，uO1=UOH （全0出1）。 uO= UOL。
从暂稳态自动返回稳态之后，电容C将通过电阻R放电， 使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
单稳态触发器工作波形
2. 主要参数
（1）输出脉冲宽度tw 输出脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间。 tw ≈0.7RC
（2） 恢复时间tre 暂稳态结束后，电路需要一段时间恢复到初始状态。
脉冲定时
7.4.4 用555定时器组成多谐振荡器
一、电路结构
将放电管V集电极经R1接到VCC上，便组成了一个反相器。其输出DIS端对地接 R2、C积分电路，积分电容C再接TH和TR端便组成了如图5.5.7所示的多谐振荡器。 R1、R2和C为定时元件。
二、工作原理
1、接通电源VCC后，VCC经电阻R1和R2对电容C充电，其电压 UC由0按指数规律上升。 当UC≥2/3VCC时，电压比较器C1和C2的输出分别为UC1=0、 UC2=1，基本RS触发器被置0，Q=0、Q=1 输出UO跃到低电平 UOL。与此同时， 放电管V导通， 电容C经电阻 R1和R2放电管 V放电，电路 进入暂稳态。
VI
VT + VT -
VO0
t
0
t
5.2 单稳态触发器
工作特点： 第一，它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； 第二，在外加脉冲作用下，触发器能从稳态翻转 到暂稳态； 第三，在暂稳态维持一段时间后，将自动返回稳 态，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数， 与外加触发信号无关。 例：楼道的路灯 。
（2）触发翻转：当输入端加入负脉冲（宽度应 小于脉宽tpo）,即 TR 端<1/3VDD则S=1（R=0）， 触发器翻转1态，输出uo为高电平。Q=1，这时
555定时器应用实验报告
555定时器应用实验报告555定时器应用实验报告引言：555定时器是一种经典的集成电路，具有广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作，探索555定时器的基本原理和应用。
一、实验目的本实验的目的是通过555定时器的应用实验，了解555定时器的基本工作原理、特性和应用场景。
二、实验器材1. 555定时器芯片2. 电源3. 电阻、电容、电感等元件4. 示波器5. 连线电缆等三、实验步骤1. 搭建基本的555定时器电路，包括电源、555芯片、电阻、电容等元件。
2. 连接示波器，观察输入和输出信号的波形。
3. 调节电阻和电容的数值，观察波形的变化。
4. 尝试不同的输入信号，如方波、正弦波等，观察输出信号的响应。
5. 探索不同的应用场景，如脉冲发生器、频率分频器等，观察555定时器的工作情况。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们观察到了以下现象和结果：1. 通过调节电阻和电容的数值，可以改变555定时器的输出频率和占空比。
2. 输入信号的不同波形对输出信号的响应也有影响，方波信号能够得到更稳定的输出。
3. 在不同的应用场景中，555定时器表现出了良好的性能，如在脉冲发生器中能够产生稳定的脉冲信号，在频率分频器中能够实现精确的频率分频。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 555定时器是一种非常实用的集成电路，具有广泛的应用前景。
2. 通过调节电阻和电容的数值，可以实现对555定时器的频率和占空比的精确控制。
3. 在不同的应用场景中，555定时器表现出了良好的稳定性和可靠性。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了555定时器的基本原理和应用。
通过实际操作，我们掌握了555定时器的调节方法和应用技巧。
同时，我们也发现了555定时器在不同应用场景中的优势和局限性。
通过对实验结果的分析和总结，我们对555定时器有了更深入的理解。
总之，555定时器作为一种经典的集成电路，在电子领域有着广泛的应用。
通过实验，我们对555定时器的工作原理和应用场景有了更深入的了解。
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实验4 555定时器电路设计
预习内容
阅读《电工电子实验教程》第6.5节中555集成定时器应用的内容。
预习实验的内容，自拟实验步骤和数据表格，完成理论设计，画出原理电路，选择所用元件名称、数量，熟悉元件引脚，手写预习报告。
一、实验目的
1．熟悉集成定时器555的工作原理及应用。
2．熟悉时钟信号产生电路的设计方法。
3．掌握使用定时器555设计多谐振荡器的方法。
二、知识要点
时钟信号在电子电路中有着非常重要的作用，而生成周期时钟信号的方法也有多种。
比较常用的方法就是使用555定时器构成多谐振荡器。
此电路广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555。
555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V 工作，7555可在3~18V工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。
555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
图5-1 555定时器的结构图和引脚分布图
1脚－GND，接地脚；
2脚－Trigger，低电平触发端；
3脚－Output，输出端；
4脚－Reset，复位端，低电平有效；
5脚－Control V oltage，电压控制端；
6脚－Threshold，阈值输入端；
7脚－Discharge，放电端；
8脚－V CC，电源端。
三、实验内容
题目：时钟信号发生电路设计
设计一个电路，能够产生时钟信号，要求信号频率可调，设计范围不小于500Hz~1000Hz，
占空比要求在接近1/3~2/3范围内可调。
充电电容的容量要求为0.01u。
测量实际电路的输出信号频率范围和占空比范围，并测量脉冲的上升时间。
四、实验要求
按题目内容进行设计，设计方法和方案不限。
要求在数字电路实验箱中完成实际操作。
自行设计测试表格，完成实际电路的测试。
选作：
有能力的同学可先进行计算机仿真（使用Multisim），实现题目功能。
五、实验设备和器件
555，电阻，电容，示波器，数字电路实验箱。
六、思考题
1．如果希望得到高电平电压为10V的时钟信号，电路应如何处理？
2．对于不标准的时钟信号，一般应进行怎样的处理？
七、报告要求
要求在实验报告中写出设计思路和设计过程。
列出元器件清单。
写出实验结果及实验总结。
回答思考题。
如完成电路仿真可画出仿真原理图和仿真结果。