项目六 报警器的设计与制作

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1、项目六报警器的设计与制作第一部分相关知识555定时器结构及工作原理施密特触发器单稳态触发器多谐振荡器常用的有施密特触发器和单稳态触发器。脉冲信号产生与整形的方法获取脉冲信号的方法脉冲信号产生与整形电路的实现是一种多用途集成电路，只要外接少量阻容元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等，使用方便、灵活，应用广泛。用多谐振荡器直接产生。用整形电路对已有波形进行整形、变换。施密特触发器主要用以将缓慢变化或快速变化的非矩形脉冲变换成陡峭的矩形脉冲。单稳态触发器主要用以将宽度不符合要求的脉冲变换成符合要求的矩形

2、脉冲。用门电路构成。用专用的集成电路。用555定时器构成。§6.1555定时器的结构及工作原理555定时器是一种应用广泛的集成电路，它将模拟和数字电路集成在同一片硅片上，用于脉冲信号的产生、波形的变换和整形，定时、检测、控制等领域。加上适当的阻容元件即可构成多谐振荡器、施密特触发器和单稳态触发器等电路，完成脉冲信号的产生、定时和整形等功能。常用集成定时器555有5G555(TTL)和CC7555(CMOS)。555定时器的电路结构与符号C1C2G3QQG1G2RSVR5k5k5kUR1UR2GNDVCCRD

3、OUTCO555THTRDIS电路符号627153843OUT输出端8VCC电源端4RD直接置0端DIS7放电端TH6阈值输入端TR2触发输入端CO5控制电压输入端GND1接地端集电极开路输出端UR1UR2构成电阻分压器，为比较器C1、C2提供两个参考电压，UR1=2/3VCC，UR2=1/3VCC。输出缓冲器OUT=Q构成基本RS触发器，决定电路输出。放电管，其输入为Q，输出为开路集电极。Q构成电压比较器，比较TH与UR1和TR与UR2的大小。555定时器的电路结构与符号C1C2G3QQG1G2RSVR5k5

4、k5kUR1UR23OUT输出端8VCC电源端4RD直接置0端DIS7放电端TH6阈值输入端TR2触发输入端CO5控制电压输入端GND1接地端UR1UR2Q555定时器的工作原理与逻辑功能101导通定时器5G555的功能表不变不变1截止11导通01导通00V状态OUT=QRDTRTH输出输入××直接置0端RD低电平有效，优先级最高。不用时应使其为1。不变不变1截止11导通01导通00V状态OUT=QRDTRTH输出输入××定时器5G555的功能表01导通0110555定时器的工作原理与逻辑功能555定时器的工

5、作原理与逻辑功能不变不变1截止11导通01导通00V状态OUT=QRDTRTH输出输入××定时器5G555的功能表10截止1001555定时器的工作原理与逻辑功能不变不变1截止11导通01导通00V状态OUT=QRDTRTH输出输入××定时器5G555的功能表11简化功能表不变不变1截止11导通01导通00V状态OUTRD输出输入TRTH××使用要点(1)RD低电平有效,优先级最高，不用时应接高电平。通常不用CO端，为了提高电路工作稳定性，将其通过0.01F电容接地。(2)注意：①TH电平高低是与2/3VCC

6、相比较，TR电平高低是与1/3VCC相比较。②若控制输入端CO加输入电压uCO，则UR1=uCOUR2=uCO/2，故TH和TR电平高低的比较值将变成uCO和uCO/2。施密特触发器特点：（1）输出有两种状态（输出为数字信号）；（2）输入采用电平触发（输入为模拟信号）；（3）电路具有回差特性：对于正向增加和负向减小的输入信号，电路有不同的阈值电平（VT+和VT-）。什么是施密特触发器？施密特触发器是具有滞后特性的数字传输门。§6.2施密特触发器SchmittTrigger逻辑符号同相传输反相传输施密特触发

7、器的电压传输特性6.2.1用555定时器组成施密特触发器uIuO施密特触发器输入输出波形主要静态参数（a）正向阈值电压VT+=2/3VCC。（b）负向阈值电压VT—=1/3VCC。（3）回差电压ΔVT=VT+－VT—=1/3VCC0uOuIUOL1/3VCC2/3VCCUOHuIuO不变不变1截止11导通01导通00V状态OUTRD输出输入TRTH××若电压控制端悬空或通过电容接地,UT+=而UT_=，则ΔUT=UT+-UT_=若控制端外接控制电压UCO，UT+=UCO而UT_=，则ΔUT=UT+

8、-UT_=OuItuOUT+UT-Ot6.2.2施密特触发器的应用波形变换将三角波、正弦波和其它不规则信号变换成矩形脉冲。UOHUOLuI>UT+后，uO=UOL,只有当uI下降到经过UT-时，uO才会发生跃变。uI