门铃设计(基于555定时器).doc

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1、课程设计说明书门铃设计学院：机电工程学院专业：农业电气化及自动化姓名：学号：指导教师：职称：设计完成日期：年月目录1．设计题目2．设计目的3．设计要求4．所需器材介绍5．原理电路设计6．参数计算7．主要元器件功能8．布线图9．心得体会10．参考文献一、设计题目：门铃电路随着社会的经济发展，人们的物质生活普遍提高，住进高楼大厦不再是梦想！由于楼房房屋众多，家家户户相隔较近，并且卧室一般都靠里，所以为了方便通知房屋主人有客人来访，一款实用的门铃就显得很有必要了！二、设计目的：通过一年的电子电路方面的知识的学习，借助门铃的设计制作，进一步巩固所学知识，进一

2、步增进学习的兴趣，为将来就业打下实践基础，同时设计出符合要求的门铃！三、设计要求：只设置一个按钮，当按下按钮时发出门铃的较高频率“叮”声，松开按钮，发出较低频率的“咚”声。门铃叮咚声的声音频率和声音持续时间可调。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。“叮咚”两声频率要求差距比较大，声音持续时间要求适当。当然，电路尽量低功耗，符合低碳经济！四、所需器材简要介绍：1．NE555的介绍555定时器是一种将模拟功能和逻辑功能结合在同一块芯片上的集成电路，8脚封装。

3、最初由美国SIGNETICS公司在1972推出投放市场,很快得到广泛应用。此芯片内使用了3个精度较高的5K分压电阻，型号由此而得名。NE555是双极性器件的集成电路，内含2个555电路的型号为NE556，为14脚。NE555的内部结构NE555的管脚分布图输出阈值输入(VI1)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TNE555的工作表电阻4个、电容4个、直流电源、按钮开关、扬声器、二极管2个五、原理电路设计：1、电路数据：R1=47k;R2=30k;R3=10k;R4=10k;C1=47u；C2=0

4、.05u;C3=50u;VCC=6V2、电路原理：SA是门上的按钮开关，在平日没有按下的时候，C1无法接通不进行充电，因而C1处的电压为0，NE555的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。而C2通过R2、R3、R4进行充电，充满电后，其电压约为电源电压。当按下SA时，当VCC的电流流过二极管对C1经行充电，其两端电压升高，4端口的电压也开始逐渐升高。同时C2开始对端口7进行放电，电容的电压下降，当其由VCC下降到2/3的VCC时，放电管导通，3端口输出为低电平，但当下降到1/3VCC时，放电管截止，C2则开始充电，

5、3端口理应输出高电平，但是由于控制4端口的电容C1的电压还没有充好电，4端口仍旧输出0使输出端口3强制输出0，扬声器不工作。当C1充好电之后，4端口为高电平，然后输出端3即可输出1，这时扬声器可以工作，发出“叮”的响声（其频率值在后面给出）（C2的充放电过程不断的重复进行）。当松开SA时，VCC则不能通过二极管对C2充放电，只能通过R2、R3、R4充放电，由于电阻值的改变，使其频率发生改变，电阻变大，频率变低，发出“咚”的声响。与此同时，C1开始放电，当使其的电压不断下降，最终4端口输入为低电平，强制将其复位，扬声器不再工作。六．参数计算按下SA之后

6、：叮的频率f=1.44/(R+R3+2R4)*C2=1000Hz(R为二极管导通后电压，约为150欧)C2充电时间t11

7、：减小R、R3、R4，频率变大，反之则变小；减小C2，频率变大，反之则变小咚的频率:减小R2、R3、R4，频率变大，反之则变小：减小C1，频率变大，反之则变小咚声持续的时间：减小C1、R1，则持续时间变短，反之则变长七．主要元器件功能R1：给C1充放电R2：SA断开后，给C2充电R3：给C2充电R4：给C2充放电C1：充放电控制NE555的4端口的，来控制扬声器的工作C2：充放电来控制NE555，使其发出脉冲波C3：滤波,防止干扰C4：滤波，使扬声器接收到稳定的脉冲波D1、D2：防止闭合SA后，还有电流流过C1使其充电SA：开关按钮，控制“叮咚”声的

8、开始和叮声的结束扬声器：发出叮咚声的设备NE555：作为多谐振荡器，发出脉冲波八．布线图九．心得体会可以说，