双音调铃声发声器总结2

目 录 一 设计的任务和要求 二 设计的方案选择与论证 三 双音调铃声发生器的具体方案 四 用 Protel99 画原理图与 Proteus 电路 仿真 1 画原理图 2 电路仿真 五 电路的安装 六 实验结果 七 实验总结 八 仪器仪表清单 九 参考文献 附录 A:元件列表及 555 定时器的介绍 附录 B：原理图 一 设计的任务和要求 1 设 计 任 务 双 音 调 铃 声 发 生 器 2 设 计 要 求 要求电路由两个集成定时器和阻容元件构成； 电路可发出“滴嘟”声响。 3 设计目的 掌握 555 构成电路的实际应用。通过双音调铃声发生 熟悉用 555 构成的多谐振荡电路。 熟悉 555 时基电路控制端的功能和作用。 增强自己手动操作能力，练习掌握电烙铁的基本使用。 二 设计的方案选择与论证 双音调铃声发生器主要是通过 555 定时器构成的自激多谐振荡器产 生的控制电压对不同频率的振荡信号的调制，从而通过扬声器产生 不同频率的声音，即“滴 嘟”的声音 1 方案一 TRIG2 Q 3R4 CVolt5 THR 6 DIS 7 VC C 8 GN D 1 U1 555 TRIG2 Q 3R4 CVolt5 THR 6 DIS 7 VC C 8 GN D 1 U2 555 R110k R2100k R310k R4150k R5 10k C2 0.01uF C4 100uF C110uF VCC C30.01uF 6V LS1 8 由两个 555 组成的双音调铃声发生器电路 2 方 案 二 TRIG2 OUT3 4 CVOLT 5 THOLD 6 DISCHG 7 8 1 RESET VCC GND I 555 TRIG2 OUT3 4 CVOLT 5 THOLD 6 DISCHG 7 8 1 RESET VCC GND II 555 4.7KR1 47KR2 R54.7k R62.7K R3 10K R4100K C1 100u C3100u C40.01u T3AX C20.01u LS? SPEAKER VCC GND 由两个 555 组成的双音调铃声发生器电路 3 方案比较与选择 由于方案一具有以下优点： 集成元件与分立式元件相比较，集成元件的优势：1、 元件制作方便快捷。其将一个特定的功能集合在一起，供 使用者使用，不必再花费过多的时间、精力。而且它保证 并提高了整个电路的整体性能，使扬声器能清晰地发出两 种不同频率的声响，较好的满足设计的要求。2、元件制作 可行性高。集成元件提供了很大的可行度，而奋元件在复 杂的电路中要不断地返回检查，增加了任务量。3、由分立 元件组成的电路，如果电路选择得好，参数选择恰当，元 件性能优良，设计和调试的好，则性能也很优良。但只要 其中一个环节出现问题，则性能会低于一般集成电路。且 为了不致过载、过流、过热等损坏元件，需要加以复杂的 保护电路。 集成功放电路成熟，低频性能好，内部设计具 有复合保护电路，可以增加其工作的可靠性，尤其集成厚 膜器件参数稳定，无须调整，信噪比较小，而且电路布局 合理，外围电路简单，保护功能齐全，还可外加散热片解 决散热问题。 综上所述 本次试验选择的是方案一 三 双音调铃声发生器的具体方案 电 路 原 理 TRIG2 Q 3R4 CVolt5 THR 6 DIS 7 VC C 8 GN D 1 U1 555 TRIG2 Q 3R4 CVolt5 THR 6 DIS 7 VC C 8 GN D 1 U2 555 R110k R2100k R310k R4150k R5 10k C2 0.01uF C4 100uF C110uF VCC C30.01uF 6V LS1 8 由两个 555 芯片组成的双音调铃声发生器 该方案是由两个 555 集成块组成的双音调铃声发生器。其 :5 脚为控制1I 端，片内接比较器的反相输入端，电位为 。一般 555 组成自激多谐振荡Vc32 器时，将 5 脚通过一个小电容(0.01F-0.1F)接地，以防止外界干扰对阀值电压 的影响，当需要把它变成可控多谐振荡器时，可以在电路的 5 脚外加一个控制 电压，这个电压将改变芯片内比较电平，从而改变振荡频率，当控制电压升高 (降低)时，振荡频率降低 (升高) ，这就是控制电压对振荡信号频率的调制。利用 这种调制方法，可组成双音报警器。 输出的方波信号，通过 控制 的电1IC5R2IC 平。当 输出高电平时， 的振荡频率低，当 输出低电平时， 的振1IC2I1I 荡频率高。因此 的振荡频率被 的输出电压调试为两种音频，使扬声器发2I1 出“滴、嘟、滴、嘟 ”的双音声响。 四 用 Protel99 画原理图与 Proteus 电路 仿真 1 画原理图 1.1 原理图 1.2 PCB 图 2 电路仿真 Proteus 是 世 界 上 著 名 的 EDA 工 具 (仿 真 软 件 )， 从 原 理 图 布 图 、 代 码 调 试 到 单 片 机 与 外 围 电 路 协 同 仿 真 ， 一 键 切 换 到 PCB 设 计 ， 真 正 实 现 了 从 概 念 到 产 品 的 完 整 设 计 2.1 仿 真 电 路 图 2.2 仿 真 效 果 由 上 图 中 的 两 种 波 形 交 替 的 变 换 ， 从 而 得 出 由 上 述 的 电 路 图 能 够 产 生 有 两 种 不 同 频 率 波 ， 通 过 接 通 扬 声 器 ， 会 产 生 两 种 频 率 的 声 音 ， 即 “滴 嘟 .” 五 电路的安装 该电路的设计使用多孔板制作。而制作电路产品要使 用焊接技术。焊接前应准备好焊接工具和材料，清洁被焊 件及工作台，进行元器件的插装及导线端得处理，左手拿 焊丝，右手握电烙铁，同时进入备焊状态。电烙铁头放置 焊件处加热，焊锡丝在电烙铁对侧，立即送入焊锡丝。待 焊锡在焊点上全部湿润后锡丝移开应略早于电烙铁。待焊 点全部焊接完后，按照电路图用导线将各个焊点连接起来 ，电路初步就做成了。 六 实验结果 电路使用直流稳压电源调制 6V，分清正负极接地端接电源 负极另一端接正极，另一端接喇叭,接通电源即发出“滴嘟. “声. 七 实验总结 通过本次课程设计，将书本上学到的知识应用于实践， 学会了一些电子电路仿真设计能力,虽然过程中遇到了一些 困难，但是在解决这些问题的过程无疑也是对自己自身专 业素质的一种提高与肯定。此次设计不仅增强了自己在专 业设计方面的信心，鼓舞了自己，更是一次兴趣的培养。 电子课设，是以学生自己动手动脑，并亲手设计、制作、 焊接与调试为特色的。作为信息时代的大学生，仅会书本 理论是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础 和必要条件。 通过二个星期的学习，使我对数电模电的理论有了 更深的了解。了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印 制电路板图的设计制作工作原理等。这些知识不仅在课堂 上有效，在日常生活中更是有着现实意义，也对自己的动 手能力是个很大的锻炼。在课设过程中，我锻炼了自己动 手能力，提高了自己解决问题的能力。通过本次培养了我 理论联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能 力，增强了独立工作的能力。最主要的是收获颇丰，具体 如下： 1. 基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简 单电子产品的安装与焊接。 2. 熟悉了有关软件 protel99，proteus 的使用，能够 熟练使用普通万用表。 3.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使 用范围，能查找资料，查阅有关的电子器件图书等。 另外在这次实验中我们遇到了不少的问题，最终一一解 决了遇到的问题。在我们遇到不懂的问题时，利用网上和 图书馆的资源，搜索查找得到需要的信息。和队友之间相 互讨论，明白了团队合作的重要性。这次的制作也让我们 感受到，我们在电子方面学到的只是很小的一部分知识， 我们需要更多的时间来自主学习相关知识。 八 仪器仪表清单 实验所用到的仪器及元件： 直流稳压电源 1 台 双踪示波器 1 台 万用表 1 只 焊板 1 块 焊接工具 许多。 九 参考文献 1、电子技术课程设计指导 彭介华 主编 北京：高等教育出版社 1997； 2、国产集成电路应用 500 例 周 仲 主编 北京：电子工业出版社 1992； 3、555 时基电路原理、设计与应用 陈有卿、叶桂娟 主编 北京：电子工业出版社 2007； 4、常用电子元件简明手册 于洪珍 主编； 附录 A:元件列表及 555 定时器的介绍 类型 参数 总计 集成电路 NE555 2 个 扬声器 8/0.5W 1 个 10uf 1 个电解电容（25V） 100uf 1 个 电容(63V) 0.01uf 2 个 150K 1 个 10K 3 个电阻（0.25W ） 100K 1 个 总计 12 个 555 定时器 计时器的特点及原理 1 计时器的特点 555 定时器是一种将模拟电路和数字电路集成与一体的电子器件。用它可 以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。其在工业控制、 定时、检测、报警等方面有广泛应用。555 时基集成电路具有成本低、易使用、 适应面广、驱动电流大和一定的负载能力。在电子制作中只需经过简单调试， 就可以做成多种实用的各种小电路，远远优于三极管电路。 555 时基集成电路的主要参数为（以 NE555 为例）电源电压 4.516V。输 出功率大，驱动电流达 200mA。作定时器使用时，定时精度为 1。定时时间 从微秒级到小时级。作振荡使用时，输出的脉冲的最高频率可达 500KHz。可 工作于无稳态和单稳态两种方式。 可调整占空比。温度稳定性好于 。Co%05. 常见的 555 时基电路为塑料双列直插式封装（见图 2.2.1），正面印有 555 字样，左下角为脚 1，管脚号按逆时针方向排列。 12345NE5678 图 2-1-1 555 时基电路 2 计时器的原理 它含有两个电压比较器，一个基本 RS 触发器，一个放电开关 T，比较器的 参考电压由三只 的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器 A1 同相比K5 较端和低电平比较器 A2 的反相输入端的参考电平为 和 。A1Vc32c1 和 A2 的输出端控制 RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过 时，触发器复位，555 的输出端 3 脚输出低电平，同时放电，开关管导Vc32 通；当输入信号自 2 脚输入并低于 时，触发器置位，555 的 3 脚输出高Vc1 电平，同时放电，开关管截止。 是复位端，当其为 0 时，555 输出低电平。DR 平时该端开路或接 VCC。 Vc 是控制电压端（5 脚），平时输出 作为比Vc32 较器 A1 的参考电平当 5 脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平， 从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个 0.01uF 的电容 器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。T 为放电 管，当 T 导通时，将给接于脚 7 的电容器提供低阻放电电路。在使用时，该三 极管的集电极（7 脚）一般都要外接上拉电阻。 R15k R25k R35k R4 RES2 G1 NOT T NPN1 AR1 OPAMP AR2 OPAMP U1 NAND U2 NAND U3 NAND 位位位位 位位位位 位位位位 位位位 Vcc 位位 位位 Vo 位5位 位6位 位2位 位7位 位8位 位4位 位1位 位3位 图 2-2-1 555 内部结构 阈值输入 触发输入 复位 DR R S 输出 Vo 放电管 T 0 0 导通 Vc32Vc31 1 1 0 1 截止 1 0 1 0 导通cc 1 1 1 不变 不变 表 2-2-1 555 功能表 由 555 定时器组成的多谐振荡器 由 555 定时器和外接组件 R1、R 2、C 构成多谐振荡器，脚 2 与脚 6 直接相 连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电 源通过 R1、R 2 向 C 充电，以及 C 通过 R2 向放电 Dc 端放电，使电路产生振荡 。电容 C 在 和 之间充电和放电。Vc31 TRIG2 Q 3R4 CVolt5 THR 6 DIS 7 VC C 8 GN D 1 IC 555