门铃电路讲解

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时间:2019-06-20

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1、555电子门铃电路电工电子实习一、本单元实习目的训练典型电路的设计方法;培养学生独立设计电路能力;学习简单电路的焊接方法;学习555定时器的基本原理;学习555典型应用及其它用途。设计一个电路,按下按钮时发出门铃的较高频率“叮”声,松开按钮,发出较低频率“咚”声。正常人听力范围在20Hz~20000Hz,而1000Hz~5000Hz则是人耳最敏感的声音频率范围,因此,“叮咚”声最好在这个范围内或者左右。“叮咚”两声频率要求差距比较大,声音持续时间要求合适。二、本单元实习要求555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成

2、器件。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。它也常作为定时器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定时器内部电路框图和外引脚排列图如图所示。三、555电路原理三、555电路原理它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个RS触发器,一个放电管T及功率输出级。它提供两个基准电压1/3VCC和2/3VCC。555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。三、555电路原理

3、在电源与地之间加上电压,当5脚悬空时,则电压比较器C1的同相输入端的电压为2/3VCC,C2的反相输入端的电压为1/3VCC。若触发输入端TR的电压小于1/3VCC,则比较器C2的输出为0,可使RS触发器置1,使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2/3VCC,同时TR端的电压大于1/3VCC,则C1的输出为0,C2的输出为1,可将RS触发器置0,使输出为0电平。三、555电路原理1脚:GND(或Vss)外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。8脚:VCC(或VDD)外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是

4、4.5~16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V。一般用5V。3脚:OUT(或Vo)输出端。4脚:R是直接清零端。当R端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。三、555电路原理5脚:CO(或VC)为控制电压端。若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。2脚:TR低触发端。6脚:TH高触发端。7脚:D放电端。该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。电阻分压器由三个5kΩ的

5、等值电阻串联而成。电阻分压器为比较器C1、C2提供参考电压,比较器C1的参考电压为2/3Vcc,加在同相输入端,比较器C2的参考电压为1/3Vcc,加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放C1、C2组成。三、555电路原理高电平触发信号加在C1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RS触发器R端的输入信号;低电平触发信号加在C2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RS触发器S端的输入信号。基本RS触发器的输出状态受比较器C1、C2的输出端控制。在1脚接地,5脚未外接电压,两个

6、比较器C1、C2基准电压分别为2/3Vcc,1/3Vcc的情况下,555时基电路的功能表如表示。三、555电路原理不变不变1导通01截止11导通00××输出(VO)复位(RD)触发输入(VI2)输入放电管T阈值输入(VI1)输出三、555电路原理多谐振荡器四、555电路典型应用接通VCC后,开始时TH=TR=UC0,UO为高电平,放电管截止,VCC经R1、R2向C充电,UC上升,这时电路处于暂稳态Ⅰ。当UC上升到TH=TR=UC≥2/3VCC时,UO跃变为低电平,同时放电管T导通,C经R2和T放电,UC下降,电路进入暂稳

7、态Ⅱ。当UC下降到TH=TR=UC≤1/3VCC时,UO重新跃变为高电平,同时放电管T截止,C又被充电,UC上升,电路又返回到暂稳态Ⅰ。四、555电路典型应用v23VCC13VCCvC0t1tPLtPHt2四、555电路典型应用五、555门铃电路参考电路开关S是门上的按钮开关,在没有按下的时候,C1无法接通不进行充电,因而C1处的电压为0,4端口(复位端)一直处于低电平,导致3端口输出一直为0,扬声器无法工作。C2通过R2、R3进行充电,充满电后,其电压约为电源电压。六、555门铃电路设计思路当闭合开关S时,VCC的电流流

8、过二极管D1对C1进行充电,其两端电压升高,4端口的电压也开始逐渐升高。当C1端电压上升为高电平时,即4端口输入的是高电平,555定时器启动,所以D2、R3和C2组成的多谐振荡器开始工作,输出频率f1。f1=1/0.7(RD+2R3)C2RD为二极管导通时电阻当断开开关S时,R1和C1组成回路,C1开始

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