叮咚门铃说明书.docx

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叮咚门铃说明书

课程设计任务书

学生姓名：

  胡磊华        专业班级：

电信科0802    

指导老师：

  吴薇        工作单位：

武汉理工大学理学院

题目：

叮咚门铃电路设计

初始条件：

直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具

要求完成的主要任务：

（包括课程设计工作量及其技术要求以及说明书撰写等具体要求）

1、技术要求：

设计一个叮咚门铃电路，设一个按钮，按下按钮时发出门铃的较高频率“叮”声，松开按钮，发出较低频率的“咚”声。

门铃叮咚声的声音频率和声音持续时间可调。

2、主要任务：

（一）设计方案

（1）按照技术要求，提出自己的设计方案（多种）并进行比较；

（2）以NE555时基集成电路为主，设计一个叮咚门铃电路（实现方案）；

（3）依据设计方案，进行预答辩；

（二）实现方案

（4）根据设计的实现方案，画出电路逻辑图和装配图；

（5）查阅资料，确定所需各元器件型号和参数；

（6）在面包板上组装电路；

（7）自拟调整测试方法，并调试电路使其达到设计指标要求；

（8）撰写设计说明书，进行答辩。

3、撰写课程设计说明书：

封面：

题目，学院，专业，班级，姓名，学号，指导教师，日期

任务书

目录（自动生成）

正文：

1、技术指标；2、设计方案及其比较；3、实现方案；

4、调试过程及结论；5、心得体会；6、参考文献

成绩评定表

时间安排：

课程设计时间：

18周－19周

18周：

明确任务，查阅资料，提出不同的设计方案（包括实现方案）并答辩；

19周：

按照实现方案进行电路布线并调试通过；撰写课程设计说明书。

指导教师签名：

                   年  月  日

系主任（或负责老师）签名：

             年  月  日

目   录

1．设计指标  3

2.设计方案及其比较  3

2.1方案一  3

2.1.1原理图  3

2.1.2电路原理  3

2.1.3电路数据  4

2.1.4数据计算  4

2.1.5调节数据  4

2.2方案二  5

2.2.1原理图  5

2.2.2电路原理  5

2.2.3电路数据  5

2.2.4数据计算  5

2.2.5调节数据  6

2.3方案三  6

2.3.1原理图  6

2.3.2电路原理  6

2.3.3电路数据  7

2.3.4参数计算  7

2.3.5调节数据  7

2.4方案比较  7

3实现方案  8

3.1器件介绍  8

3.2原理图  10

3.3电路器件  10

3.4电路数据  10

3.5电路原理  10

3.6参数计算  11

3.7调节数据  11

3.8元器件功能  11

3.9布线图  12

3.10思考题  12

4调试过程及结论  13

4.1调试过程  13

4.2设计结论  13

5心得体会  13

6参考文献  14

叮咚门铃电路设计

1．设计指标  

设计一个叮咚门铃电路，设一个按钮，按下按钮时发出门铃的较高频率“叮”声，松开按钮，发出较低频率的“咚”声。

门铃叮咚声的声音频率和声音持续时间可调。

2.设计方案及其比较

2.1方案一

2.1.1原理图

方案一原理图

2.1.2电路原理

该叮咚电子门铃电路由触发控制电路,音频振荡器1、2和音频输出电路组成。

触发控制电路：

由门铃按钮SA、二极管D1、电容器C1和电阻器R1,R2组成。

音频振荡器1：

由四与非门集成电路IC（DA一DD）内部的DA,DB和电阻器R3、电容器C2组成。

音频振荡器2：

由IC内部的DC、DD和电位器RP,电容器C3组成。

音频输出电路：

由电阻器R4、R5、二极管VD2、VD3、晶体管V和扬声器LS组成。

未按SA时，音频振荡器1和2都不工作，扬声器LS不工作。

当按下门铃按钮SA时，C1很快放电，两个音频振荡器一起工作，产生音频信号经VD2、VD3，混合后通过V放大，驱动LS发出“叮”的一声。

当松开SA时，C1快速充电，音频振荡器1不工作，音频振荡器2产生音频信号，经V放大后，驱动LS发出“咚”的一声。

2.1.3电路数据

R1=12k;R2=12k;R3=20k;R4=100k;R5=1k;Rp=6k;C1=47u;C2=0.022u;C3=0.1u

2.1.4数据计算

按下SA发出“叮”：

频率:

f=1/（2.2R3*C2）+1/（2.2Rp*C3）=1790.6Hz

松开SA发出“咚”：

频率：

f=1/（2.2Rp*C3）=757.6Hz

C1充电的时间：

t=C1*R2=1.128s

“咚”声持续的时间为1.128s

2.1.5调节数据

“叮”的频率：

减小R3、Rp、C2、C3，频率变大，反之则变小；

“咚”的频率：

减小Rp、C3，频率变大，反之变小；

“咚”声持续的时间：

减小C1、R2，则持续时间变短，反之变长。

2.2方案二  

2.2.1原理图

方案二原理图

2.2.2电路原理

该电路以一块NE555D芯片为核心组成的叮咚门铃。

NE555D和R1、R2、R3、D1、D2、C2组成多谐振荡器，SA是门铃的按钮开关。

未按SA时，C2通过R2、R3充电，C2处两端电压接近电源电压。

由于D1、D2的未导通，C1不充电，所以C1两端电压为0，这使得NE555D的4端口处于低电平。

NE555D的4端口是复位端，低电平能够使它复位，所以3端口输出为0，扬声器不工作。

按下SA时，D1正向导通，电源通过R1向C1充电，使C1两端电压升高，NE555D的4端口为高电平，不能复位。

同时，C2则通过R3向NE555D的7端口放电。

D1、D2、C2、R3以及NE555和C3构成多谐振荡器，此时扬声器工作发出“叮”的一声。

松开SA时，充满电的C1开始放电，R2、R3、C2和NE555D构成多谐振荡器，此时扬声器工作发出“咚”的一声，直至C1放完电。

2.2.3电路数据  

R1=10k；R2=10k;R3=5.6k;R4=150;C1=100u；C2=0.1u；C3=0.01u；VCC=4.5V

2.2.4数据计算

按下SA发出“叮”：

频率：

f=1.44/（2R+2R3）*C2=1230Hz （R为二极管导通后电压，约为150欧）

松开SA发出“咚”：

频率：

f=1.44/（R2+2R3）*C2=680Hz

C1放电时间：

t=C1*R1=1s

咚声持续的时间为1s

2.2.5调节数据

“叮”的频率：

减小R、R3、C2，频率变大，反之变小；

“咚”的频率:

减小R2、R3、C2，频率变大，反之变小；

“咚”声持续的时间：

减小C1、R1，则持续时间变短，反之变长。

2.3方案三

2.3.1原理图

方案三原理图

2.3.2电路原理

按下SA时，D2正向导通，电源通过D2对C1经行充电，使C1两端电压升高，NE555D的4端口为高电平，不能复位。

同时C2直接向NE555D的7端口放电，C2两端的电压开始下降。

当其电压由VCC下降到2/3VCC时，放电管导通，NE555D的3端口输出为低电平。

但是，当其电压下降到1/3VCC时，放电管不导通，C2开始充电。

此时，NE555D的3端口理论上应输出高电平，但由于控制NE555D4端口的电容C1的电压还没有到达充好点，所以NE555D的4端口为低电平。

这使得NE555D的3端口强制输出为0，扬声器不工作。

而当C1的电压到达充好点后，NE555D的4端口为高电平，此时NE555D的3端口便输出脉冲，使得扬声器开始工作发出“叮”的一声。

松开SA时，D1、D2不导通，此时电源只能通过R2、R3、R4对C2充放电，这时总的电阻值发生了改变，使得NE555D输出信号的频率发生改变，发出“咚”的一声，直至C1放完电。

2.3.3电路数据

R1=10k;R2=33k;R3=10k;R4=10K;C1=47u;C2=0.01u;C3=0.1u;C4=100u;VCC=6V

2.3.4参数计算

按下SA发出“叮”：

频率f=1.44/[（R+R3+2R4）*C2]=4776.1Hz  （R为二极管导通后电压，约为150欧）