双音报警器熟悉用555构成的多谐振荡器电路
双音报警器熟悉用555构成的多谐振荡器电路
一,目的与要求1、掌握555构成电路的实际应用。
通过双音报警器熟悉用555构成的多谐振荡器电路。
2、熟悉555时基电路控制端的功能和作用。
3、了解用电压调制频率的方法。
4、学会分析变化的信号波形。
(二)设计任务1.按照设计的双音报警器电路原理图上的元件编号,焊件元件,组装双音报警器;2.将该电路接上+5V 直流电源,试听音响效果,对比电路发出的声音是否接近实际的救护车的呼叫声.(三) 设计要求1.选择合适的元器件,确定其参数;2.完成全电路理论设计,安装调试,绘制电路原理图;3.撰写设计报告(包括调试总结报告);4. 上交直流稳压电源制作产品一件.它是由两个555 集成块组成的双音报警器.该电路主要由集成元件组成。
(一)555 的特点:555 电路是美国Sginetics 公司于1972 年最早研发的,该电路功能强大,连接使用方便,灵活,俗称"万能快". 555 电路时555 系列时基极成电路或555 定时集成电路的简称,主要特点如下: (1)定时的精度,工作速度及可靠性都较高. (2)使用的电源范围宽,可在2V~18V 之间正常工作. (3)具有一定的功率驱动能力,可驱动微电动机,指示灯和扬声器等. (4)结构简单,使用灵活,用途广泛,可组成各种波形的振荡器,定时电路等.(三)555 的内部结构(1)555 集成定时器:不仅为我们提供了一个复位电平为2Vcc/3,置位电平为Vcc/3,且可以通过端直接从外部进行置0 的基本RS 触发器,而且还提供了一个状态受触发器控制的MOS 管开关,应用起来非常灵活. IC1 的2,6 脚的周期为1S 的低频锯齿波信号作为IC 2 的调制信号,使IC 2 输出一个扫频矩形波,产生变调效果.晶体管VT 接成射级跟随器,使IC1 的 2 脚上的锯齿波经VT 缓冲后加到IC 2 的 5 脚上,使IC 2 的振荡频率在0.67s 内逐渐降到一个低频率, 再在0.33s 内上升到原来的高频率,如此反复进行下去,使扬声器发出类似消防车的声音. (2)比较器:比较器的主要功能是输入电压和基准电压进行比较,把比较的结果用高电平"1"或低电平"0"两种状态在其输出端输出. (3)基本RS 触发器:555 电路的核心为基本RS 触发器,他们由 2 个与非门反叉构成.这种触发器的输入端要求用低电平触发.其中连接在触发器上的引脚MR 称为总复位端, 只要在MR 端上加低电平, 则不管触发器原来的状态如何, 也不管输入端加的是什么信号,触发器的输出均被置0. (4)输出电路:输出电路是将基本RS 触发器的Q 端的信号经过反向驱动后送VO 输出端.由于555 内部的输出电路由驱动电路,使其带负载的能力得以提高,可直接驱动小型继电器,微电动机及扬声器. (5)放电开关:555 电路的使用大多与电容的充电和放电有关,通常是将比较器的输入端接到外电路的一个电容上,这只电容与电阻串联,工作时,电源通过电阻向电容充电, 当电容上的电压达到值电压时, 比较器输出状态发生变化, 使RS 触发器的输出从高电平翻转到低电平,这个输出电压的变化就是定时控制信号.为了使定时电路可以反复使用,当完成一次定时控制后,为了将电容上的电荷放掉,在555 电路中设置了一个放电开关晶体管。
第九周用555时基电路制作双音报警器(1)
第九周第1、2、3、4、5、6节第十周第1、2、3、4、5、6节课题课型实操课教学目标知识与技能目标1、了解555时基电路的电路框图和引脚功能2、掌握555时基电路的逻辑功能。
3、掌握555时基电路构成的多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的电路构成，理解其工作原理。
过程与方法目标现场讲解法、观察法、讲授法、多媒体演示法。
情感、态度、价值观目标培培养学生实际操作能力，学会简单的电子产品制作流程实训设备与材料项目任务1．按原理图制作双音报警器。
2．学习555时基电路的应用，提高综合应用能力。
3．会根据原理图绘制电路安装连接图。
4．掌握555时基电路的基本调试和测量方法。
知识准备------555时基电路电路组成和引脚功能电路组成一般由分压器、比较器、触发器和开关及输出等四部分组成。
由三个阻值为5kΩ的电阻串联组成的分压器（555由此得名）。
两个电压比较器C1和C2：v+＞v－，v o=1；v+＜v－，v o=0。
基本RS触发器；放电三极管T及缓冲器G。
引脚功能逻辑功能对于上述功能为便于记忆，我们把TH输入端电压在大于CC32V时作为1状态，在小于CC32V时作为0状态；而把TR输入端电压在大于CC31V时作为1状态，在小于CC31V作为0状态。
这样在R=1时，555定时器输入TH、TR与输出Q的状态关系可归纳为：1、1出0；0、0出1；0、1不变。
值得注意，当v THCC32V>、v TRCC31V<时，电路的工作状态不确定。
在实际应用中不允许使用，应避免555时基电路的应用----------构成多谐振荡器（1）电路组成外接的R1、R2和C为多谐振荡器的定时元件，2脚TR端和6脚TH端连接在一起并对地外接电容C，7脚接放电管T的集电极与R1、R2的连接点（2）工作过程动画：555组成的多谐振荡器的工作过程（3）输出脉冲周期电容充电形成的第一暂稳态时间t w1=0.7(R1+R2)C电容放电形成的第二暂稳态时间t w2=0.7R2C所以，电路输出脉冲周期T=t w1 +t w2=0.7(R1+2R2)C555时基电路的应用---------构成单稳态触发器(1) 电路组成外接的R、C为定时元件，外加触发脉冲v I于2脚TR端，6脚TH端与7脚放电管T 的集电极相连，并连接在R、C之间(2) 工作过程动画 555组成的单稳态触发器的工作过程（3）输出脉冲宽度t W电容C充电形成的暂态时间为： t W=1.1RC555时基电路的应用---------构成施密特触发器(1) 电路组成2脚TR端，6脚TH端短接在一起作为输入端。
实验555定时器构成的多谐振荡器
555定时器构成的多谐振荡器555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。
因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。
本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。
一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图（A）及管脚排列如图（B）所示。
它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。
分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。
分压器为比较器、提供参考电压，比较器的参考电压为23ccV，加在同相输入端，比较器的参考电压为13，加在反相输入端。
比较器由两个结构相同的集成运放、组成。
高电平触发信号加在的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R--S触发器_DR端的输入信号；低电平触发信号加在的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R—S触发器_DS端的输入信号。
基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。
2、多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R1、R2和电容C为外接元件。
其工作波如图(D)所示。
设电容的初始电压＝０，t ＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端＝＝０<13ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_1D R =，_0D S =（1表示高电位，0表示低电位），R S -触发器置１，定时器输出01u =此时_0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源经，向电容Ｃ充电，逐渐升高。
当上升到13cc V 时，输出由０翻转为１，这时__1D D R S ==，R S -触发顺保持状态不变。
所以0<t<期间，定时器输出为高电平１。
实验555定时器构成的多谐振荡器
555定时器构成的多谐振荡器555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。
因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。
本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。
一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图（A）及管脚排列如图（B）所示。
它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。
分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。
分压器为比较器、提供参考电压，比较器的参考电压为23ccV，加在同相输入端，比较器的参考电压为13，加在反相输入端。
比较器由两个结构相同的集成运放、组成。
高电平触发信号加在的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R--S触发器_DR端的输入信号；低电平触发信号加在的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R—S触发器_DS端的输入信号。
基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。
2、多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R1、R2和电容C为外接元件。
其工作波如图(D)所示。
设电容的初始电压＝０，t ＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端＝＝０<13ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_1D R =，_0D S =（1表示高电位，0表示低电位），R S -触发器置１，定时器输出01u =此时_0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源经，向电容Ｃ充电，逐渐升高。
当上升到13cc V 时，输出由０翻转为１，这时__1D D R S ==，R S -触发顺保持状态不变。
所以0<t<期间，定时器输出为高电平１。
由555定时器构成的多谐振荡器
由555定时器构成的多谐振荡器介绍多谐振荡器是一种能够产生多种频率输出的电路。
555定时器是一种经典的集成电路，它被广泛应用于定时、脉冲和振荡等电路中。
本文将介绍由555定时器构成的多谐振荡器的原理和工作方式。
原理多谐振荡器利用了555定时器的特殊功能和结构。
555定时器是一种8引脚的集成电路，通过控制引脚的电压来实现不同的功能。
其中，引脚1（GND）和引脚8（Vcc）分别是地（Ground）和电源（Power）引脚，引脚4（Reset）是重置引脚，引脚5（Control）是控制引脚，引脚6（Threshold）和引脚2（Trigger）是比较器的输入引脚，引脚3（Out）是输出引脚。
在多谐振荡器中，我们使用555定时器的比较器和比较器的输入引脚来实现不同频率的输出。
具体来说，我们通过控制电压在引脚5（Control）上的变化来改变555定时器的工作方式和输出频率。
通过调整控制引脚的电压，我们可以改变比较器的输出电平，从而控制555定时器的触发和重置行为，进而改变输出波形的频率。
构成由555定时器构成的多谐振荡器一般包括以下几个基本组成部分： 1. 555定时器：作为核心部件，控制多谐振荡器的工作以及输出频率的调节。
2. 电容器：用于控制振荡器的时间常数，进而影响输出频率。
3. 电阻器：用于控制电容器充电和放电的速度，从而进一步调节输出频率。
4. 比较器的输入引脚：通过改变引脚6（Threshold）和引脚2（Trigger）的电压，控制555定时器的触发和重置行为，改变输出频率。
5. 输出引脚：通过连接外部电路或元件，实现多种不同频率的输出。
工作方式多谐振荡器的工作方式如下： 1. 当电源接通时，555定时器的引脚5（Control）和引脚6（Threshold）的电压均为高电平。
2. 由于引脚5上的高电平，555定时器工作于稳态触发器模式，输出引脚保持低电平。
3. 当输出引脚为低电平时，通过电容器和电阻器进行充电。
实验555定时器构成的多谐振荡器
555定时器构成的多谐振荡器555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。
因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。
本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。
一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图（A）及管脚排列如图（B）所示。
它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。
分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。
分压器为比较器、提供参考电压，比较器的参考电压为23ccV，加在同相输入端，比较器的参考电压为13，加在反相输入端。
比较器由两个结构相同的集成运放、组成。
高电平触发信号加在的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R--S触发器_DR端的输入信号；低电平触发信号加在的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R—S触发器_DS端的输入信号。
基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。
2、多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R1、R2和电容C为外接元件。
其工作波如图(D)所示。
设电容的初始电压＝０，t ＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端＝＝０<13ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_1D R =，_0D S =（1表示高电位，0表示低电位），R S -触发器置１，定时器输出01u =此时_0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源经，向电容Ｃ充电，逐渐升高。
当上升到13cc V 时，输出由０翻转为１，这时__1D D R S ==，R S -触发顺保持状态不变。
所以0<t<期间，定时器输出为高电平１。
双音电子门铃
双音电子门铃1、制作目的：掌握由555定时器构成的多谐振荡器电路原理；热转印法制作PCB印制板；硬件电路的调试，典型电信号参数的测量。
2、制作要求：电源电压：+5V；多谐振荡器工作频率f1=1250Hz、f2=1100Hz；电路工作稳定，扬声器输出声音悦耳。
3、电路验证实验：电路见附图。
这是一个受控的由555定时器构成的多谐振荡器。
工作原理：①开关AN 断开时，复位端R D'（4脚）通过R4接地输出为“0”，扬声器不发声；开关AN闭合时，V CC （+5V）通过D1使复位端R D'为高电平，振荡器起振，因R1被短路，所以频率f较高，扬声器发出“叮”声。
②松开按钮，C1上的电压维持高电平，继续振荡，但此时R1电路，因此频率f较低，扬声器发出“咚”声，同时C1通过R4放电，当V C1降到低电平时，NE555又被复位。
①.在模拟或数字电路实验箱上搭接线路，观察、测量C2正极对地的信号波形。
a. 开关AN闭合时，画出C2正极对地的信号波形，标出信号周期值、幅值。
b.开关AN断开时，画出C2正极对地的信号波形，标出信号周期值、幅值。
②.计算：当AN闭合， R1未接入时，电路的振荡频率f1 ，当AN断开，R1接入时，电路的振荡频率f2，③、结果分析及讨论：电路输出信号频率的测量值与计算值是否存在差异，主要原因是什么？开关AN合上时，f1理论计算值1587Hz与电路测量值1250Hz相差较大，主要原因是开关AN闭合时，忽略了D2的内阻与39k并联后等效电阻的存在,导致C2充电时间的理论值小于实际测量值。
4、PCB印制板的制作①、将打印在热转印纸上的PCB印制板图覆盖在PCB铜面上，放入热转印加热机加热平台上；按要求设定好加热温度和定时时间，用力按下手柄，直到定时时间到，抬起手柄；从PCB板上揭下热转印纸，查看电路线条是否完整。
②、将PCB板放入三氯化铁溶液中腐蚀。
③、将腐蚀好的PCB板用水清洗、晾干，用砂纸打磨掉碳粉并转孔。
实验555定时器构成的多谐振荡器
555定时器构成的多谐振荡器555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。
因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。
本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。
一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图（A）及管脚排列如图（B）所示。
它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。
分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。
分压器为比较器、提供参考电压，比较器的参考电压为23ccV，加在同相输入端，比较器的参考电压为13，加在反相输入端。
比较器由两个结构相同的集成运放、组成。
高电平触发信号加在的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R--S触发器_DR端的输入信号；低电平触发信号加在的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R—S触发器_DS端的输入信号。
基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。
2、多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R1、R2和电容C为外接元件。
其工作波如图(D)所示。
设电容的初始电压＝０，t ＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端＝＝０<13ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_1D R =，_0D S =（1表示高电位，0表示低电位），R S -触发器置１，定时器输出01u =此时_0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源经，向电容Ｃ充电，逐渐升高。
当上升到13cc V 时，输出由０翻转为１，这时__1D D R S ==，R S -触发顺保持状态不变。
所以0<t<期间，定时器输出为高电平１。
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一,目的与要求
1、掌握555构成电路的实际应用。
通过双音报警器熟悉用555构成的多谐振荡器电路。
2、熟悉555时基电路控制端的功能和作用。
3、了解用电压调制频率的方法。
4、学会分析变化的信号波形。
(二)设计任务
1.按照设计的双音报警器电路原理图上的元件编号,焊件元件,组装双音报警器;
2.将该电路接上+5V 直流电源,试听音响效果,对比电路发出的声音是否接近实际的救护车的呼叫声.
(三) 设计要求
1.选择合适的元器件,确定其参数;
2.完成全电路理论设计,安装调试,绘制电路原理图;
3.撰写设计报告(包括调试总结报告);
4. 上交直流稳压电源制作产品一件.
它是由两个555 集成块组成的双音报警器.该电路主要由集成元件组成。
(一)555 的特点:
555 电路是美国Sginetics 公司于1972 年最早研发的,该电路功能强大,连接使用方便,灵活,俗称"万能快". 555 电路时555 系列时基极成电路或555 定时集成电路的简称,主要特点如下: (1)定时的精度,工作速度及可靠性都较高. (2)使用的电源范围宽,可在2V~18V 之间正常工作. (3)具有一定的功率驱动能力,可驱动微电动机,指示灯和扬声器等. (4)结构简单,使用灵活,用途广泛,可组成各种波形的振荡器,定时电路等.
(三)555 的内部结构
(1)555 集成定时器:不仅为我们提供了一个复位电平为2Vcc/3,置位电平为Vcc/3,且可以通过端直接从外部进行置0 的基本RS 触发器,而且还提
供了一个状态受触发器控制的MOS 管开关,应用起来非常灵活. IC1 的2,6 脚的周期为1S 的低频锯齿波信号作为IC 2 的调制信号,使IC 2 输出一个扫频矩形波,产生变调效果.晶体管VT 接成射级跟随器,使IC1 的 2 脚上的锯齿波经VT 缓冲后加到IC 2 的 5 脚上,使IC 2 的振荡频率在0.67s 内逐渐降到一个低频率, 再在0.33s 内上升到原来的高频率,如此反复进行下去,使扬声器发出类似消防车的声音. (2)比较器:比较器的主要功能是输入电压和基准电压进行比较,把比较的结果用高电平"1"或低电平"0"两种状态在其输出端输出. (3)基本RS 触发器:555 电路的核心为基本RS 触发器,他们由 2 个与非门反叉构成.这种触发器的输入端要求用低电平触发.其中连接在触发器上的引脚MR 称为总复位端, 只要在MR 端上加低电平, 则不管触发器原来的状态如何, 也不管输入端加的是什么信号,
触发器的输出均被置0. (4)输出电路:输出电路是将基本RS 触发器的Q 端的信号经过反向驱动后送VO 输出端.由于555 内部的输出电路由驱动电路,使其带负载的能力得以提高,可直接驱动小型继电器,微电动机及扬声器. (5)放电开关:555 电路的使用大多与电容的充电和放电有关,通常是将比较器的输入端接到外电路的一个电容上,这只电容与电阻串联,工作时,电源通过电阻向电容充电, 当电容上的电压达到值电压时, 比较器输出状态发生变化, 使RS 触发器的输出从高电平翻转到低电平,这个输出电压的变化就是定时控制信号.为了使定时电路可以反复使用,当完成一次定时控制后,为了将电容上的电荷放掉,在555 电路中设置了一个放电开关晶体管。
五, 电路组装调试过程中遇到问题及解决办法:
1.开始时布线不是非常合理,之后在电路板上用笔画出导线的位置,在焊接
时按照所画的线条来布线,这样就会很合理,并且美观.
2.在电路板上焊接电容时,将电容的两个脚跨度很大的排列是不合理的,应
该用导线在电路板后面连接,并且为了避免导线之间交叉,在连接的导线上套上绝缘胶管. 3.报警器发出声音与实际生活中不同,可调整R1 ,C1, R3 , R4 和C3 元件
来解决.
4.焊接是可能会发生虚焊是电路发生短路现象, 应当尽量避免这种问题发生,
仔细焊接,焊接后检查.
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电子技术课程设计
分析与心得: 六, 分析与心得:
通过这次课程设计,让我得到了一次很好的锻炼的机会,不单让我提高了动手能力,还让我明白了"纸上得来总觉浅,绝知此事要躬行"的道理. 我对于双音报警器设计课题, 觉得很有意思, 因为它同实际联系的比较紧密, 人们几乎天天都要听到它的声音,所以做起来会很有兴趣.在刚开始进行课程设计的时候,我表现出了极大的热情.上网查资料,询问老师,查阅教材等等.而且一直想象会得到的结果.在设计过程中,有时感觉连对了但总是出不了正确结果.我总是尽自己所能解决这些问题,有时是因为设计错误,有时是连线错误, 有时是电阻电容选择错误.最后,当电路设计好后,我感到感到很充实,很有成就感. 总之,通过这次课程设计,使我分析和解决问题的实际工作能力得到了提高不但拓宽了知识面,锻炼了能力,而且综合素质得到了较大的提高.为我能够成为主动适应社会主义现代化建设需要的高素质复合型人才奠定了坚实基础.。