电子技术 教学课件 作者 黄贻培 项目九　双音门铃的分析与制作.ppt

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1、项目九　双音门铃的分析与制作主编一、555定时器的组成图9-1　CB555的外引脚排列图555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。1脚：GND，接地端。2脚：TR,低电平触发端，简称低触发端。3脚：OUT，输出端。4脚：RD，置0输入端(低电平有效)。5脚：UCD，外加控制电压输入端(可不加)。6脚：TH，高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端。7脚：DISC，放电晶体管

2、开路端。8脚：VCC，电源输入端。图9-1所示是双极型定时器CB555的外引脚排列图。CB555为双列直插式封装，共8个引脚，各引脚功能如下：二、555定时器的工作原理图9-2　CB555的电路结构图图9-2所示是双极型定时器CB555的电路结构图。它由比较器C1和C2、基本触发器RS、集电极开路的放电晶体管VT、分压器(由三个5kΩ电阻组成，因此称为555定时器)和输出缓冲门等组成。为了提高电路的带负载能力，还在输出端设置了缓冲器G4。如果将uO′端经过电阻接到电源上，那么只要这个电阻的阻值足够大，uO为高电平时，uO′也一定为高电平，uO为低电平时，uO′也

3、一定为低电平。二、555定时器的工作原理表9-1　CB555的功能表555定时器能在很宽的电源电压范围内工作，并可承受较大的负载电流,电源电压范围为5～16V，最大的负载电流达200mA。CMOS型7555定时器的电源电压范围为3～18V，但最大负载电流在4mA以下。CB555使用的电源电压是4.5～16V，静态电流典型值是10mA。三、555定时器的典型应用1.用555定时器接成的单稳态触发器(1)电路组成及工作原理　若以555定时器的uI2端作为触发信号的输入端，并将由VT和R组成的反相器输出电压uO′接至uI1端，同时在uI1对地之间接入电容C，就构成了图9

4、-3a所示的单稳态触发器，图9-3b所示为其工作波形图。图9-3　CB555构成的单稳态触发器a)电路图　b)工作波形图三、555定时器的典型应用1)t0~t1为稳态。2)t1~t3为暂稳态。3)t3时刻恢复稳态。(2)输出脉冲的宽度　输出脉冲的宽度tW等于暂稳态的持续时间，而暂稳态的持续时间取决于外接电阻R和电容C的大小。三、555定时器的典型应用2.用555定时器接成的多谐振荡器(1)电路组成及工作原理　用555定时器能很方便地接成多谐振荡器。图9-4　555定时器构成的多谐振荡器图9-5　多谐振荡器的工作波形图三、555定时器的典型应用刚接通电源时，由于电容

5、两端电压uC=0，故RS触发器置1，输出uO为高电平，放电晶体管VT截止。电源经R1、R2对电容C充电，使其电压uC按指数规律上升。当uC上升到2/3VCC时，则RS触发器置0，输出uO为低电平，放电晶体管VT导通。此时电容C开始经R2、VT放电，使uC按指数规律下降。当uC下降到1/3VCC时，RS触发器置1，输出uO为高电平，放电晶体管VT截止。电源再次对电容C充电。如此反复，可得矩形波形输出，其工作波形图如图9⁃5所示。三、555定时器的典型应用(2)振荡周期　电容C的充电时间t1和放电时间t2分别为图9-6　用555定时器组成的占空比可调的多谐振荡器三、5

6、55定时器的典型应用例9-1　试用CB555设计一个多谐振荡器，要求振荡周期为1s，输出脉冲幅度大于3V而小于5V，输出脉冲的占空比q=2/3。图9-7　例9-1设计的多谐振荡器三、555定时器的典型应用解：由CB555的特性参数可知，当电源电压为5V时，在100mA的输出电流下输出电压的典型值为3.3V，所以UCC=5V可以满足对输出脉冲幅度的要求。若采用图9-4电路，则据式(9-6)可知一、电路构成图9-8　双音门铃原理图双音门铃原理图如图9-8所示，电路由核心集成电路555定时器及外围元器件组成。其中，SB是门铃按钮。二、工作原理按下按钮SB(装在门上)，振

7、荡器振荡，振荡频率约为700Hz，扬声器发出“叮”的声音。与此同时，电源通过二极管VD1给C1充电。松开按钮时，C1便通过电阻R1放电，维持振荡。但由于SB的断开，电阻R2被串入电路，放电回路电阻增大，使振荡频率有所降低，大约为500Hz，扬声器发出“咚”的声音。直到C1上电压放到不能维持555振荡为止。“咚”音的长短可通过改变C1的数值来改变。三、元器件清单表9-2　双音门铃元器件清单