变音警笛电路

1、目录1.总体方案的设计与选择11.1.方案原理构思11.1.1.提出原理方案11.1.2. 原理方案的比较与选择21.2.总体方案的确定31.2.1. 单元电路的选择与设计31.2.2. 元器件的选择31.2.3. 参数计算41.2.4. 总体电路52.总体电路图,印刷板图及相关说明53.计算机仿真及相关说明93.1.仿真电路图及仿真结果93.2仿真过程阐述94.安装调试104.1. 元件引脚识别104.2. 元件的检测134.3. 用到的仪器仪表134.4.调试步骤134.5. 调试常见的故障与处理方法135.心得体会16参考文献171. 总体方案的设计与选择1.1.方案原理构思1.1.1.

2、提出原理方案555定时器的发展：555定时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因输入端设计有三个5k的电阻而得名。此电路后来竟风靡世界。目前，流行的产品主要有4个：BJT两个：555，556（含有两个555）；CMOS两个：7555，7556（含有两个7555）。 555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。 555的设计制作：两个比较器 C1和 C2各有一个输入端连接到三个电阻R组成的分压器上，比较器的输出接到RS触发器上。此外还有输出级和放电管。输出级的驱动电流可达200mA。 比较器C1和C2的参考电压分别为UA和UB，根据C1和C2

3、的另一个输入端触发输入和阈值输入，可判断出RS触发器的输出状态。当复位端为低电平时，RS触发器被强制复位。若无需复位操作，复位端应接高电平。555定时器的的应用（1）构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等； （2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路； 图1振荡周期： T=0.7（R1+2R2）C （3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。 555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路，如定时器、分频器、脉冲信号发生器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。555定时器

4、是一种集模拟，数字于一体的中规模集成电路，其应用极为广泛。它不仅用于信号的产生和变换，还常用于控制与检验电路中。定时器有双极型和CMOS两种类型的产品，它们的结构及工作原理基本相同，没有本质的区别。一般来说，双极型定时器的驱动能力较强，电源电压范围为1516V，最大负载电流可达200mA。而COMS定时器的电源电压范围为318V，最大负载电流在4mA以下，它具有功耗低，输入阻抗高等优点。1.2.总体方案的确定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

5、控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 1 和图 2 所示。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VCC /3 和 2VCC /3 555 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。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 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 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

6、端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，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。 它的各个引脚功能如下： （555定时器引脚图如图2所示）1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。 8脚：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：输出端Vo 2脚：低触发端 6脚：TH高触发端 4脚：是直接清零端。当此端接低电平，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：VC为控制电压

7、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0.01F电容接地，以防引入干扰。 7脚：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。 在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下，555时基电路的功能表如表1示。 表1 555定时器的功能表 清零端高触发端TH低触发端Q放电管T功能0××0导通直接清零101x保持上一状态保持上一状态110x保持上一状态保持上一状态10 10 11 0导通截止置1 清零图1 555计时器引脚分布图图2 555定时器的内部结构利用555定时器制作多谐振荡器：多谐振荡器又

8、称为无稳态触发器，它没有稳定的输出状态，只有两个暂稳态。在电路处于某一暂稳态后，经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。多谐振荡器可用作方波发生器。如下图3图 3 多谐振荡器电路和波形理论分析：接通电源后，假定是高电平，则T截止，电容C充电。充电回路是VCCR1R2 C地，按指数规律上升，当上升到时（TH、端电平大于），输出翻转为低电平。是低电平，T导通，C放电，放电回路为CR2T地，按指数规律下降，当下降到时（TH、端电平小于），输出翻转为高电平，放电管T截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡，经分析可得 理论计算：输出高电平时间 T=(R1+

9、R2)Cln2 输出低电平时间T=R2Cln2 振荡周期 T=(R1+2R2)Cln2 输出方波的占空比 为    利用555定时器制作多谐振荡器，输入电源后，使其产生波形脉冲，为单电源变双电源电路提供电路输入。1.2.单元电路的选择与设计1.2.1. 单元电路的选择与设计利用555定时器制作多谐振荡器，输入电源后，使其产生波形脉冲，为单电源变双电源电路提供电路输入1.2.2. 元器件的选择根据以上设计分析,我们选择的元件必须符合设计的要求才行,因此按照每个模块作出如下选择：NE555 1个 电容 2000pf 1个 0.01uf 1个 22uf 二极管 2个 电阻 12千

10、欧 1个 导线若干1.2.3总体电路经过一系列设计的方案确定及计算,我们得出以下电路：我们组用的MULTISIM10作为此电路的仿真。给电路12V的供电电压，时基电路555接成无稳态电路，3脚输出频率为20KHz、占空比为1：1的方波。3脚为高电平时，C4被充电；低电平时，C3被充电。由于VD1、VD2的存在，C3、C4在电路中只充电不放电，充电最大值为EC，在A、C两端就得到+/-EC的双电源。4.安装调试4.1. 元件引脚识别NE555元件引脚如下： 时基电路555是一种用途较广的精密定时器，可用来发生脉冲、作方波发生器、自激振荡器、定时电路、延时电路、脉宽调制电路、脉宽缺少指示电路、监视

11、电路等。其工作电压为518V，常用1015V，最大输出电流200mA，可驱动功率开关管、继电器、发光管、指示灯、，做振荡器时，最高频率可达300kHz。时基电路555比较简单，内部集成了21个晶体三极管、4个晶体二极管和16个电阻组成了两个电压比较器、一个R-S触发器、一个放电晶体管和一个由3只电阻组成的分压器。图中上比较器A1和下比较器A2是由两个高增益的电压比较器，VT为放电三极管，3个电阻R1、R2、R3阻值都是5k，是3个5组成，时基电路555名称由此而来。555的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为518V，以UCC表示;从分压器上看出，上比较器A1的5脚接在R1和R2之间，所以5脚

12、的电压固定在2UCC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。1脚为地。2脚为触发输入端;3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平;2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压U

13、cc，输出电流最大可打200mA。4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。5脚是控制端。7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实高(或低)、7脚称为虚高。 4.2. 元件的检测电阻检测用万用表,调到电阻档.电容直接给定就OK,发光二极管的正负极也可用万用表检测.二极管利用正向导通反向截止的特性可以先将万用表调到电阻档,正向时电阻很小,反向电阻很大.4.3. 用到的仪器仪表本设计用到万用表和示波器.4.4.调试步骤在焊接好了之后,接上12V电源，用万用表或示波器测量电压，得到相等正负电压，达到设计结果。4.5.

14、调试常见的故障与处理方法在焊接过程，可能会遇到线与线之间没有真正的接通或虚焊，可以用万用表的蜂鸣档，用表笔接触需要连接通路的两端，若有响，则代表通了，反之则没有通。芯片或其他地方没有通或没有电压，可以用万用表的电压档表笔一段端接负，另一端接需要连通的一端，看有没有电压值。实物图如下：正面和反面我们用12V作为电压，最初我们完成焊接电路，用示波器测试，发现只有正向有电压显示，负的一方没有。于是我们开始检查电路，尝试自己调节。将最初的3拐角接地改为不接地，示波器显示出正负两组数据结果。产生正负13.2V的双电源。完成调试并得到相关的结果。现象结果图 5. 心得体会 本次电子技术课程设计即将结束，总

15、的来说，经过这门课的学习收获还是相当大的。回顾这两周的课程设计，至今我仍感慨万分。从选材到制作，从理论到实践，在两周的实训日子里，可以说苦大于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅巩固了以前所学到的知识，还学到了很多在书本上没有的知识。 通过这次课程设计使我们都更加的懂得了理论与实践结合的重要性，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，从实践中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实践能力和独立思考能力。设计过程中遇到了许多的困难，并且发现了自己许多的不足之处，发现自己对以前所学的知识了解不够深刻，掌握得不够牢固，有待加强。生活就是这样，汗水预示着结果但也见证着

16、收获。劳动是人类生存.生活永恒不变的话题，通过实训，我才真正领略到“艰苦奋斗”的含义。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有实践的机会，但我们可以。而且设计也是一个团队任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契。我想说，在之前切实很累，但在看到我们自己所做的成果时，心中免不了产生兴奋。对于我们专业来说，实际动手能力的培养很重要，而这种能力的培养单靠课堂的时间是不够的，必须从课堂走向实践。通过课程设计，让我们找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习中及时补充相关知识，为求职与工作做好充分的知识，能力准备，从而缩短从校园走向社会的心理转型期。此次课程设计达到了专业学习预期的目的。在课程设计之后，我们都感到不仅实际动手能力得到提高，更重要的