(整理)555声光报警电路设计.(20210430220344)0001

1、精品文档 基于 555 声光报警电路设计 学 专 班 学 姓 院： 业： 级： 号： 名： 精品文档 、尸 、- 前言 根据设计任务和要求，在设计前必须对电子技术、Multsim仿真软件、Altium Designer 和主要用到的芯片熟悉了解和掌握。设计中主要要完成的是发声报警 和发光报警这两个部分电路，电路中利用了 555 多谐振荡器电路，并对 555多 谐振荡器电路中 3 脚输出端的周期和占空比进行了分析，得到了符合要求的输 出周期。按照设计任务、设计要求等进行选择，最后得出了设计中最理想的方 案。 本次设计把重点放在电路的设计、 制作和调试上。 大家都知道， 在电路运用 日趋广泛的情况

2、下，独立运用一个集成电路中的某一部分的元件运用逐渐减少， 因此本设计的主要在于桥式整流电路、 滤波电路、 稳压电路的运用和选择上， 再 设计和运用的过程中有着一定的局限性。 本设计中为了能够使所用的元件参数有 根有据，有相应的计算公式代入进行理想计算。也有一部分是从参考书目得来。 555定时器声光报警电路是利用两个 555定时器组成的振荡电路， 实现异步 工作，使两个振荡器间隙振荡， 这样蜂鸣器就会发出间隙的声响， 发光二极管闪 烁。 一、设计目的 利用 555 定时器声光报警电路， 实现异步工作，使两个振荡器间隙振荡， 这样蜂鸣器就好发出间隙的声响， 发光二极管闪烁， 利用仿真和 pcb 画

3、出来。 二、设计思路： 1、硬件组成 本电路包括 555 定时器、蜂鸣器、 发光二极管等其它电子原件， 调试时需要 示波器、电源等以及其它辅助工具。 2、电路电路图 +5V /?| 48 7 2 555( I ) 3 6 R吊 I r4 48 7 2 555(K) 3 6 - cza G 0.01 pF 3、555定时器声光报警电路原理 电路由两个555多谐振荡器组成，第一个振荡器的振荡频率为12Hz时，第 二个振荡器的振荡频率为1000Hz将第一个振荡器的输出（3脚）接到第二个振荡 器的复位端（4脚）。在输出高电平时，第二个振荡器振荡；输出低电平时，第二 个振荡器停振。这样，蜂鸣器将发出间隙

4、声响。 3、元件性能分析及相关计算 1、元器件列表及测量值 编号 器件名称 数量 理论值 Rp1 电位器 1 10kQ R2 电阻 1 2k Q Rp3 电位器 1 20k Q R4 电阻 1 2k Q C1 电解电容 1 100 卩 F C2 电解电容 1 0.1 卩 F C3 电解电容 1 4.7 卩 F C4 电解电容 1 10卩F C5 点解电容 1 5 1 F HA 蜂鸣器 1 LED 发光二极管 1 NE555 555定时器 1 2.主要元器件介绍 2.1 555定时器 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。一般用双极性 工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的

5、称为7555，除单定时器外，还有对 应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V16V工作， 7555可在318V工作，输出驱动电流约为200mA因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。 下图所示为双极型5G555定时器的逻辑图。它的电压比较器 C和C2（包括电 阻分压器）、G和G2组成的基本RS触发器、集电极开路的放电管V和输出缓冲级 G三部分组成。 C和C2为两个电压比较器，当CO端悬空时，他们的基准电压为 VCc经3个 5kQ的电阻分压后提供。4=2/3Vcc为比较器C的基准电压，TH （阈值输入端） 为其输入端。出=1/3Vcc为比较器C2的基

6、准电压，TR （触发输入端）为其输入端。 CO为控制端，当外接固定电压 UCo时，贝U 4=匕0、U=1/2Uc8 FD为直接置0端， 只要Rd =0,输出u0便为彳低电平，正常工作时，FD端必须为高电平。一 它的各个引脚功能如下： 1脚：GND源负端VSS或接地，一般情况下接地 2脚：TRI低触发端。 3脚：OUT俞出端。 4脚：RST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。 5脚：COM为控制电压端。若此端外接电压，贝U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卩F电容接地，以

7、防引入干扰。 6脚：THR高触发端。 7脚：DIS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5kQ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。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

8、器 C1、C2的输出端控制。 8脚：VCC或VDD外卜接电源VCC双极型时基电路VCC的范围是4.516V, CMO型时基电路VCC的范围为318V。一般用5V。 下表为555定时器的逻辑功能表。 输入 输出 U1 U2 10 V状态 X X 0 0 导通 2/3Vcc 1/3Vcc 1 0 导通 2/3Vcc 1/3Vcc 1 1 截止 1/3Vcc 1 不变 不变 0 2. 2电位器 电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器 通常由电阻体和可移动的电刷组成。 当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与 位移量成一定关系的电阻值或电压。电位器既可作三端元件使用也可作二端

9、元件 使用。后者可视作一可变电阻器。 电位器是可变电阻器的一种。通常是由电阻体与转动或滑动系统组成， 即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。 电位器的作用一一调节电压（含直流电压与信号电压）和电流的大小。 电位器的结构特点一一电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节 转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固 定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。 2.3蜂鸣器 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器， 采用直流电压供电，广泛应用于计 算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等 电子产品中作发声器件。；蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和

10、电磁式蜂鸣器两种 类型。蜂鸣器在电路中用字母“ H或“ HA （旧标准用“ FM、“LB、“JD” 等）表示。 3相关性能指标计算 3.1电容充电时间Ti T| 二 11n Vc(：)-Vc(O ) VcVc (TJ Vcc - ：Vcc ,ln3 =0.7(R, R2)c Vcc Vcc 3 3.2电容放电时间T2 3.3电路振荡周期T T=T1+T2=0.7(Ri+2R)C 3.4电路振荡频率f fJo.7R2C 2 T (Ri 22R2)C 三、调试 用5V电源接上电路板，根据实验所需的要求旋转可调电阻，是的两个可调 电阻的阻值达到所需要求，具体来说就是蜂鸣器和发光二极管能够按照所需要求 进行工作。 仿真原理图 仿真波形图 四、PCB版的设计 555芯片 Pcb原理图 Pcb板 五、小结 在上传原理图到pcb板时芯片没成功上传到很可能是芯片封装出现问题，改 进后仍然没解决这问题 六、心得体会 经过这次课程设计，我个人得到了不少的收获，一方面加深了我对课本理论 的认识，另一方面也提高了使用操作能力。 这次是我真真正正的亲自完成，所以觉得相当宝贵，印象深刻，在实验之前必须 要弄懂实验原理。也深深地体会到理论