555门铃电路讲解ppt课件

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 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 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 01 F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5k 的等值电阻串联而成 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 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 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 电路进入暂稳态 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 四 555电路典型应用 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开始放电 同时R2 R3和C2组成多谐振荡器开始工作 输出频率为f2 当C1放电完毕的时候 4端口又恢复低电平 555定时器停止工作 六 555门铃电路设计思路 f2