叮当门铃制作

13 1 1 叮叮 咚咚 门门 铃铃 的的 制制 作作 学院 电气学院学院 电气学院 指导老师指导老师 班级班级 学号 学号 学生姓名 学生姓名 13 1 2 摘要摘要 门铃已在平民百姓人家广泛应用 各式各样的门铃比比皆门铃已在平民百姓人家广泛应用 各式各样的门铃比比皆 是 而其中叮咚门铃音质较好 方便简单实用 本论文所设计是 而其中叮咚门铃音质较好 方便简单实用 本论文所设计 的是用最简单的电路来完成门铃的制作 利用的是用最简单的电路来完成门铃的制作 利用 555 定时器组合定时器组合 成一个多谐振荡器 在制作电路的过程中 掌握很多知识 也成一个多谐振荡器 在制作电路的过程中 掌握很多知识 也 掌握了叮咚门铃电路的安装技能和调试技能 列出了掌握了叮咚门铃电路的安装技能和调试技能 列出了 555 定时定时 器的工作原理 二极管 电容 按钮开关 叮咚门铃电路的工器的工作原理 二极管 电容 按钮开关 叮咚门铃电路的工 作原理 相关元件的参数 仿真的实验图片 作原理 相关元件的参数 仿真的实验图片 关键字关键字 555 定时器 仿真模拟 振荡 叮咚门铃定时器 仿真模拟 振荡 叮咚门铃 13 1 3 目录目录 1 设计指标设计指标 4 2 设计方案设计方案 4 2 1 原理图原理图 4 2 2 电路原理电路原理 5 2 3 电路数据电路数据 5 2 4 数据计算数据计算 5 2 5 调节数据调节数据 6 2 6 元器件功能元器件功能 6 3 实现方案实现方案 6 3 1 器件介绍器件介绍 6 3 2 原理图原理图 9 3 3 电路器件电路器件 10 3 4 电路数据电路数据 11 4 调试过程及结论调试过程及结论 11 4 1 调试过程调试过程 11 4 2 设计结论设计结论 12 5 心得体会心得体会 12 6 参考文献参考文献 13 13 1 4 叮咚门铃电路的制作叮咚门铃电路的制作 1 设计指标设计指标 在生活中 我们常常由于工作可能会没有注意到亲朋好友的来到 但是 只要我们装上了我们所设计的叮咚电子门铃 我想我们就能够很清晰地听见并 且知道有人来到了自己的家里 要求 1 设计简单并且节省资源 有良好的应用性 2 门铃电路由 555 产生 680 1230Hz 左右的频率工作 3 电路均安装音频放大器 实现音频放大 4 电路统一工作在 4 5v 状态 5 通过电路的装配和调试进一步掌握用 555 集成电路组成的叮咚电子门 铃电路的工作 振荡频率的调整方法及简单故障的排除 设计目的 1 掌握 555 定时器的结构框图和工作原理 2 了解脉冲的产生与变换的基本概念 3 用 Multisim 仿真软件设计一个叮咚门铃电路 4 掌握 555 定时器应用电路的设计方法 5 掌握叮咚门铃的电路组成与工作原理 2 设计方案设计方案 2 1 原理图原理图 叮咚门铃电路原理图叮咚门铃电路原理图 13 1 5 2 2 电路原理电路原理 本电路是以一块以 IC555 时基电路为核心组成的 叮咚 门铃 电路图中的 IC555 和 R1 R2 R3 D1 D2 C1 C2 构成了一个多谐振荡 器 AN 是叮咚门铃的按钮开关 在平日 按钮开关处于断开的状态 按钮 AN 未按下时 555 的复位端通过 R2 接地 因而 555 处于复位状态 扬声器 不发声 当 AN 按下后 电源通过二极管 D1 使得 555 的复位端为高电平 振荡器起振 因为被短路 所以振荡频率较高 发出 叮 声 当松开 AN 按钮 电容 C1 上的电压继续维持高电平 振荡器继续震荡 但此时 R2 已经介入定时电路 因此振荡频率较低 废除 咚 声 同时 C1 通过 R1 放电 当 C1 上电压下降到低电平时 555 又被复位 振荡器停振 扬声器停止发声 再按一次 按钮 电路将重复上述过程 2 3 电路数据电路数据 R1 47K R2 30K R3 R4 22K C1 47U C2 0 01U C3 50U 2 4 数据计算数据计算 按下 AN 之后 叮的频率 f 1 0 7 R3 2R4 C2 1515Hz C2 充电时间 t11 C2 R3 R4 0 44s C2 放电时间 t12 C2 R4 0 22s 由于叮间隔的间隔特别的小 人耳无法分辨出间断的叮声 所以人们听到 的是持续的叮声 松开 AN 之后 13 1 6 咚的频率 f 1 0 7 R2 R3 2R4 C2 1035Hz C2 充电时间 t11 C2 R2 R3 R4 3 2s C2 放电时间 t12 C2 R4 0 76s C1 放电时间 t C1 R1 0 22s 2 5 调节数据调节数据 叮的频率 减小 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 C2 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 2 6 元器件功能元器件功能 R1 位于 C1 两端 给 C2 充电 R2 AN 断开后 给 C3 充电 R3 给 C3 充电 R4 GEIC3 充放电 C2 充放电控制 IC555 的 3 端口 来控制扬声器的工作 C1 通过充放电是 IC555 发出来脉冲 C3 滤波 扬声器发出的声音清晰 D1 D2 防止闭合 AN 后 还有电流流过 AN 开关按钮 IC555 作为多谐振荡器 发出脉冲波 3 实现方案实现方案 3 1 器件介绍器件介绍 IC555 555 定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路 是一种数字 模拟混 13 1 7 合型的中规模集成电路 它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路 其组 成电路框图如图所示 555 定时器的 1 脚是接地端 GND 2 脚是低触发端 TL 3 脚是输出端 OUT 4 脚是清除端 Rd 5 脚是电压控制端 CV 6 脚是高触发端 TH 7 脚是 放电端 DIS 8 脚是电源端 VCC 它的功能表见表 1 555 定时器有二个比较器 A1 和 A2 有一个 RS 触发器 R 和 S 高电平有效 三极管 VT1 对清零起跟随作用 起缓冲作用 两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态 在电源与地之间加上电压 当 5 脚悬空时 则电压比 较器 A1 的反相输入端的电压为 2VCC 3 A2 的同相输入端的电压为 VCC 3 若触发输入端 TR 的电压小于 VCC 3 则比较器 A2 的输出为 1 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 2VCC 3 同时 TR 端的电压大于 VCC 3 则 A1 的输出为 1 A2 的输出为 0 可将 RS 触发器置 0 使输出为 0 电平 三极管 VT2 是放电管 将对外电路的元件提供放电通路 比较器的输入端 13 1 8 有一个由三个 5kW 电阻组成的分压器 由此可以获得 和 两个分压值 一般称 为阈值 555 定时器的输出端电流可以达到 200mA 因此可以直接驱动与这个 电流数值相当的负载 如继电器 扬声器 发光二极管等 二极管二极管 二极管又称晶体二极管 简称二极管 diode 另外 还有早期的真空电子二 极管 它是一种具有单向传导电流的电子器件 在半导体二极管内部有一个 PN 结两个引线端子 这种电子器件按照外加电压的方向 具备单向电流的转 导性 一般来讲 晶体二极管是一个由 p 型半导体和 n 型半导体烧结形成的 p n 结 界面 在其界面的两侧形成空间电荷层 构成自建电场 当外加电压等于零时 由于 p n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相 等而处于电平衡状态 这也是常态下的二极管特性 电容电容 电容 Capacitance 亦称作 电容量 是指在给定电位差下的电荷储藏量 记为 C 国际单位是法拉 F 一般来说 电荷在电场中会受力而移动 当导 体之间有了介质 则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上 造成电荷的累 积储存 储存的电荷量则称为电容 电容其作用是 隔直流 作用是阻止直流通过而让交流通过 旁路 去耦 为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路 耦合 作为两个电路之间的连接 允许交流信号通过并传输到下一级电路 滤波 将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波 接近于直流 储能 储存电能 用于必须要的时候释放 现在有电容代替蓄电池为储能器件 13 1 9 按钮开关按钮开关 按钮开关的结构 由按钮帽 复位弹簧 固定触点 可动触点 外壳和支柱连杆等组成 主要 分类如下 1 常开触头 动合触头 2 常闭触头 动断触头 3 常开 动合 按钮开关 4 常闭 动断 按钮开关 5 复合按钮开关 3 2 原理图原理图 13 1 10 3 3 电路器件电路器件 13 1 11 4 个电阻 2 个二极管 1 个 555 定时器 1 个按钮开关 3 个电容 1 个扬声器 直流电源 3 4 电路数据电路数据 R1 47K R2 30K R3 R4 22K C1 47U C2 0 01U C3 50U 4 调试过程及结论调试过程及结论 4 1 调试过程调试过程 AN 按下去的状态按下去的状态 13 1 12 AN 断开的状态 4 4 2 设计结论设计结论 作为一个电气的学生 在学过电子技术课后 学到很多的东西 做一件的 小电路还是可以的 叮咚门铃电路的设计图有很多种 但只是选择了其中较为 简单的一种 在制作的整个过程中 锻炼自己的能力 5 心得体会心得体会 学习这个专业已经 2 年了 一直以来就想设计使用的东西 之前一直以为 自己学习的东西没办法派上实际用途 而这次的课程设计真的让我体会到了设 计的快乐 在实践中 要想让扬声器发出叮咚声 必须让电路产生一个连续的且频率 不等的信号 我用 555 定时器组成多谐振荡器来实现 因为这种方法简单经济 最后通过撰写课程设计报告 我又从更高的层次了解了 Word 的功能 比 如生成目录等 这都为以后的学习 工作奠定良好的基础 我感觉收获很多 在这段日子里 可以说得是苦多于甜 但是可以学到很多很多的东西 同 时不仅可以巩固了以前所学过的知识 而且学到了很多在书本上所没有学到过 13 1 13 的知识 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的 只有理 论知识是远远不够的 只有把所学的理论知识与实践相结合起来 从理论中得 出结论 才能真正为社会服务 从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能 力 这次实践 使我不仅对课本上的知识有了更透彻的理解 而且提高了我的动 手能力 增加了我对电子课程的兴趣 我在实践中深切的体会到 不论做什么事 情都必需认认