数字电子技术设计实验报告书.doc

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1、电子技术综合课程设计报告设计题目：可记忆门铃电路　　　　　学生姓名：学生学号：201311020334201311020304指导教师：胡惟文老师设计时间：2015、06、20目录第一章　设计目的第二章　设计任务第三章　设计电路分析第四章　总体电路设计第五章　设计元件清单第六章　做出实物测试第七章　心得总结一、设计目的　本电路设计主要为实现以下目的1　增强对数字电子技术课程相关知识的了解2　学习相关软件的使用方法3　锻炼自己对简易电路的设计能力4　培养自己的动手能力及团队精神5　通过实习了解自己的不足二、设计任务　本电路设计的主要要求1　要求设计出一个门铃电路，当按下门

2、铃后扬声器以1.2KHz持续向10秒。并用LED灯提示有人来访2　设计出详细的电路图。选择元件参数要有详细的计算过程，公式要写清晰3　设计出按建电路和对应的编码逻辑电路4写出详细的原理说明三、设计电路的分析⒈概述：555定时器是一种集成电路的简称，是一种使用方便灵活、用途广泛的多功能器件。只要外部配接少量阻容元件便可构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路。555定时器在脉冲波形的产生和变换，仪器与仪表，测量与控制，家用电器与电子玩具等领域都有着广泛的应用。它将模拟与逻辑功能巧妙地结合在一起，具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点

3、。⒉工作原理2.1由555定时器组成多谐振荡器的工作原理：（a）电路图（b）工作波形图2.1-1555定时器构成的多谐振荡器⑴第一暂稳态接通电源后，经电阻和对电容充电，其电压有0按指数规律上升。当时，电压比较器和的输出分别为，，基本触发器被置0，即，，输出跃变到低电平。与此同时，放电管饱和导通，电容经电阻和放电管放电，电路进入第一暂稳态。⑵第二在稳态随着电容的放电，随之下降。当下降到时，则电压比较器和的输出分别为，基本触发器被置为1，即，，输出由低电平跃变到。电路进入第二暂稳态。⑶返回第一暂稳态在第二暂稳态时，为高电平时，所以，放电管截止，电源又经电阻和对电容充电。当时

4、，电压比较器的输出，，基本触发器被置0，跃变为低电平，电路返回到第一暂稳态。因此，电容上的电压将在和之间来回充放电，从而使电路产生振荡，输出矩形脉冲。由图2.1-1（b）可知多谢振荡器的振荡周期为其中——为电容上的电压由充到所需的时间，充电回路的时间常数为，可用下式估算：（2.1-1）——为电容上的电压由充到所需的时间，放电回路的时间常数为，可用下式估算：（2.1-2）所以，由555定时器构成的多谢振荡器的周期为（2.1-3）其振荡频率为（2.1-4）2.2由555定时器构成单稳态触发器的工作原理：（a）电路图（b）工作波形图2.2-1555定时器构成的单稳态触发器⑴稳

5、定状态在没有施加触发信号时，为高电平。按通电源后经电阻R时电容C进行充电，当电容上的电压充到，电压比较器输出=0，而在此时为高电平，且>，电压比较器输出=1，基本RS触发器置0，即=0，=1，此时，三极管VT饱和导通，电容C经VT迅速放完电，=0,电压比较器输出=1，这时基本RS触发器的两个输入信号都为高点平1，保持0状体不变。所以，在稳定状态时，=0,=0。⑵出发进入暂稳态当输入由高电平跃变到小于1/的低电平时，电压比较器输出=0,由于此时=0,因此，=1，基本RS触发器被置1，即=1,=0，输出由低电平跃变到高电平。同时三极管VT截止，这时电源经电阻R对电容C充电，

6、电路进入暂稳态。在暂稳态期间由输入电压回到高电平。　⑶自动返回稳态状态随着电容C的充电，电容C上的电压逐渐增大。当电压升到=2时，电压比较器的输出=0，由于此时已为高电平，电压比较器输出=1,基本RS触发器置0，即=0，=0,输出由高电平跃变到低电平UO。同时，三极管VT饱和导通，C经VT迅速放完电，=0.电路返回稳定状态。由555定时器构成的单稳态触发器的输出脉冲宽度为暂稳态维持的时间，它实际上为电容上电压由0V充到所需要的时间可按下式计算：2.3SR锁存器原理基本RS触发器的逻辑方程为：　　以用与非门构成的RS锁存器为例约束方程：SR=0根据上述两个式子得到它的四种

7、输入与输出的关系:1.当R端有效(1)，S端无效时(0)，则Q=0,Q非=1，触发器置0；2.当R端无效(0)、S端有效时(1)，则Q=1,Q非=0，触发器置1。2.4门铃电路的工作原理图：电路构成：图2.4-2555集成电路引脚图2.4-3555定时器的电路图它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端或接地，一般情况下接地。8脚：外接电源，双极型时基电路的范围是5～16V，CMOS型时基电路的范围是3～18V，一般用5V。3脚：输出端Vo。2脚：低触发端。6脚：TH高触发端。5脚：为控制端电压，若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准