基于芯片的水位声光报警电路设计

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1、高等教育自学考试毕业论文论文题目：基于555芯片的水位声光报警电路设计专业：机电一体化工程专业年级：姓名：指导教师：答辩时间：2011年6月摘要介绍了水箱水位控制中一种新型实用电路。它是采用数字电路与模拟电路相结合、集成电路与分立元件相结合。通过555型片将水箱水位的高低信号转换成开关数字信号，然后在控制电路和驱动电路的作用下实现对水箱水位的自动控制和故障报警。该电路具有简单、经济、稳定可靠、容易实现的特点，适用于城镇居民楼房，特别是农村住宅楼房生活用水、水箱的水位自动控制。关键词：555芯片水位声光报警目录绪论第一章555定时器

2、的发展概述1一、555定时器的组成及工作原理1（一）555定时器的组成1（二）555定时器的工作原理2二、由555定时器构成的各种触发器2（一）施密特触发器2（二）单稳态触发器4（三）多谐振荡器6第二章555时基电路的基本设计10一、555时基电路原理10（一）555定时报警原理图10（二）555芯片主要性能及引脚功能10二、电路的安装与调试13（一）555电路的安装、调试步骤13（二）主要元件、材料及工具13（三）555芯片性能判断13第三章水位声光报警电路系统设计13一、555水位声光报警电路设计要求13二、555水位声光报警

3、电路设计步骤13（一）报警电路设计13（二）水位指示电路设计14（三）报警电路应用于实际水位控制15结束语绪论随着科学技术的发展，工业及日常生活对自动化程度要求日渐提高，尤其在报警电路中更加需要优质的自动控制系统。由于555芯片具有以下几方面特点：1）555在电路结构上是由模拟电路与数字电路组合而成，它将模拟功能与逻辑功能兼容为一体，能够产生精确的时间延迟和振荡。它拓宽了模拟集成电路的应用范围。2）该电路采用单电源。双极型555的电压范围为4.515V；而CMOS型的电路适应范围更宽，为218V。这样，它就可以和模拟运算放大器和T

4、TL或CMOS数字电路共用一个电源。3）555可独立构成一个定时电路，且定时精度高。4）555的最大输出电流达200mA，带负载能力强。可直接驱动小电动机、扬声器、继电器等负载。所以将其应用于报警电路中，完成发声和发光报警电路。用555组成的控制系统对水位进行声光报警，完善用水、供水的过程。合理利用水资源，同样也节约了水资源，提高了系统的效率和精度。具有一定的经济和理论意义。第一章555定时器的发展概述555定时器是目前应用十分广泛的一种典型中规模集成电路，下面以双极型定时器5G555为例说明555定时器的组成和功能。一、555定

5、时器的组成及工作原理（一）555定时器的组成图1.1-1给出的是5G555定时器，是一种双极型电路，由五部分组成。1、基本RS触发器由两个与非门构成，是专门设置的可从外面进行置0的复位端，当=0时，使Q=0、=1。工作时触发器的状态受比较器输出端控制。图1.1-1555定时器a)原理电路b)外引线排列图2、比较器是两个比较器。比较器有两个信号输入端，分别标有号和号，如果用和表示相应输入端上所加的电压，则当时其输出为高电平、时输出为低电平，两个输入端基本上都不向外电路索取电流。3、分压器三个阻值均为5K的电阻串联起来构成分压器,为比

6、较器和提供参考电压，之正端=、之负端。如果在电压控制端另加控制电压，则可改变的、参考电压，工作中不使用控制端时，一般都通过一个0.01uF的电容接地，以旁路高频干扰。4、三极管开关VT构成电子开关，其状态受触发器端控制，当时时VT截止，=1时VT饱和导通。5、输出缓冲器有接在输出端的反向器（门）构成，其作用是提高定时器的带负载能力，隔离负载对定时器的影响。综上所述可知，集成定时器5G555，不仅为用户提供了一个复位电平为、置位电平为的基本RS触发器，还给出一个状态受触发器控制的三极管开关。而且在需要时，还可以在电压控制端加上电压调

7、节复位、置位电平，也可以通过端从外部直接复位触发器。因此使用起来方便灵活。（二）555定时器的工作原理表1.1-1是5G555定时器的功能表。表中L=低电平，H=高电平，=任意，不变表示基本RS触发器保持原来状态，因此输出和D也为原来状态，导通和截止都是指三极管的状态。为简单明了起见，下面用L表示；用H表示。表1.1-15G555的功能表根据图1.1-1a所示电路，不难理解，当端所加电压为低电平时，无论TH、TR端处在何种状态，端肯定为高电平，因此为低电平L、VT导通。当端所加电压为高电平时有三种情况：1、TH端所加电压大于时，比

8、较器的，输出为低电平，从而使端为高电平，显然有=L、VT导通。2、TH端所加电压小于、TR端所加电压大于时，比较器均是，输出都为高电平，根据与非门基本RS触发器的特性知道，其Q端的原来状态将保持不变，所以和VT的状态也肯定保持原来状态不变。3、TH