>Vcc/3
>Vcc/3
0
1
1
1
0
1
0
不变
导通
截止
导通
不变
NE555应用十分广泛，可装如下几种电路：
1。
单稳类电路
作用：
定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。
2。
双稳类电路
作用：
比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。
3。
无稳类电路
作用：
方波输出，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。
由于本次实验应用的是单稳态电路，是人工启动单稳，所以在此主要简述下此类单稳态电路。
由555组成单稳态触发器的电路及其波形如3所示：
（a）单稳态触发电路（b）工作波形
图3单稳态触发器
图3－（a）为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。
稳态时555电路输入端处于电源电平，内部放电开关管T导通，输出端3输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号加到2端。
并使2端电位瞬时低于1/3Vcc，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个暂态过程，电容C开始充电，VC按指数规律增长。
当VC充电到2/3Vcc时，高电平比较器动作，比较器C1翻转，输出V0从高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳态，为下个触发脉冲的来到作好准备。
波形图如图3—（b）所示。
暂稳态的持续时间tw（即为延时时间）决定于外接元件R、C值的大小。
tw＝1.1RC
通过改变R、C的大小，可使延时时间在几个微秒到几十分钟之间变化。
当这种单稳态电路作为计时器时，可直接驱动小型继电器，并可以使用复位端（4脚）接地的方法来中止暂态，重新计时。
四、Proteus的仿真实验
4.1Protus的软件简介
ProteusISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析（SPICE）各种模拟器件和集成电路。
该软件的特点是：
1.实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等
2.支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有：
68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、ARM7系列以及各种外围芯片。
3.提供软件调试功能。
在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51。
4.具有强大的原理图绘制功能。
5.PCB设计以及自动布线。
革命性的特点
1.互动的电路仿真
用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。
2.仿真处理器及其外围电路
可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。
还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。
配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。
4.2Protus仿真
一、打开Proteus的集成环境，点击文件，新建设计，根据2.2元件明细表中的元件，点击P，进入工作界面。
二、在keywords中输入所找的元件名单，然后点击右下角的OK，元件被添加了。
三、依次放好元件，使元件摆放美观。
四、连接电路，在需要连接的元件接线处，点击左键，移动鼠标，可看到导线的出现，再在导线的另一端在另一个元件的端点处点击，从而连接了电路。
如下图4所示。
图4仿真电路图
4.3实验调节
在Proteus环境版面中点击左下角，如图所示
点击
，系统开始运行，如有出错，则系统将报错，点击报错处，查找出错原因，予以改正，当蜂鸣器响时，此时调试已经成功。
4.4实验结果分析
输入信号vi为1mv，5KHZ的正弦波，调节RV1使三极管工作在放大状态。
（1）、用模拟图表观察Vi，Vo的波形。
如图5:
图5Vi，Vo的波形
（2）用示波器仿真的波形
图6示波器仿真的波形
五、组装与调试
本次实验由于电路设计比较简单，原理清楚明了，在分析电路模块是比较简单。
在经过前面几个阶段的设计后，NE555触摸报警器各个模块已经设计完毕，根据总体设计时的方案框图，将各个子电路组合起来，加入信号，对电路进行总体测试。
组装好电路之后，在接入电源之后，本应该是要实现：
没有触摸金属片时，LED亮且蜂鸣器不响，用手触摸金属片之后电路可以使得蜂鸣器正常响应，调整正变电阻的阻值的大小就能够获得不同的报警时间。
报警与恢复预报状态所用时间T=1.1R3*C1。
但是在接好电路之后，没有触摸金属片之时正好是相反的：
LED不亮，蜂鸣器响个不停，仔细检查电路接线发现电路没有任何问题，再用万用表检查555芯片的引脚输出电压时，也是没有任何问题的，示波器检查555的波形输出也是没有问题，一气之下我就没有再管了。
第二天过去实验室我又接了一次，这次正常工作了，完成了实验的要求，我想了一下估计是电源的问题。
在最初的方案设计中，本想用另外一个方案，利用门电路产生脉冲就是在发声电路部分用音响集成电路接一个三极管放大电路后接入报警器，通过接入相对应的引脚可发出不同声音。
改装后的电路图见附录图2。
它的工作原理是：
A1中与非门I和Ⅱ组成了单稳态触发器，A2与R2、B组成了模拟音响发生器。
平时，与非门Ⅱ输出高电平，经与非门Ⅲ接成的反相器后变为低电平，所以A2无电不工作，整机静态电流仅几个μA。
当人体碰到触摸电极M时，人体从周围空间感应到的杂波信号经VD整流在与非门I的一个输入端a获得负脉冲信号，使单稳态电路翻转进入暂态，与非门Ⅱ的输出端突变为低电平，经与非门反相后输出高电平，使A2得电工作，B即发出“呜一呜一”警报声。
当暂态时间一过，单稳态电路恢复稳态，A2就停止工作，警报声消失。
暂态时间由RICI时间常数决定，约20s左右。
即每触摸一次M，B发警报声20s左右；再次触碰，再次发声。
如要延长暂态（报警）时间，可加大R1或C1；反之应减小R1或C1数值。
整个报警电路焊装在一个绝缘小盒内。
触摸电极M实则是门锁或需要保护物品的金属部分，它必须与大地保持良好绝缘。
M与报警器间的连接导线不宜过长、且一定要采用单芯金属屏蔽线，其外编织套接电源负极，以避免电路受外界杂波信号干扰而产生误报警。
六、心得体会
本次实验距上个学期微电子实习之后的一个相关性实验，由于这次是时间比较的短，另外一个就是有一个人自己做，而且在选题目之前一些感兴趣的题目都被选走，所以我就自己选择了一个题目。
怎么说呢，发现自己今年没有去年那么能够认真的对待这个课设了，也没有那么积极了。
去年和搭档在实验室整整的呆了三个礼拜，而这次自己呆的时间却不是很长。
感觉真的是缺少了什么东西似的，老是觉得自己的项目太简单了，没什么意思，但是难的自己又不想去搞，怕自己做不出来，惰性就产生了。
但是总的来说还是不错，至少每天都能够去实验室走一趟，看看其他同学的方案和实物图，也学到了不少的东西。
特别是前几天看他们好几组为电子大赛做的通宵，真的是特别的辛苦，特别的佩服他们。
这次课设，总的来说比上个学期多学到了一些东西：
首先就是加深了对NE555芯片的掌握，上个学习我们制作数字电子计时器时本来是要用555产生1Hz的秒脉冲的，但是由于上个学习中电路涉及的元器件太多，电路较为复杂，我们没有使用555而是直接用晶振分频之后产生1Hz的脉冲。
在这次实验中，由于电路设计要求的主体是用NE55结成一个单稳态触发电路，通过查阅大二的《电工学》这本书，掌握了它的接法并且知道了它的电路的工作原理。
其次，在这次连接电路之前，我学习了用protus先对电路原理图进行仿真以确立它的正确可行性，第一次用protus许多的元器件都找不到，后面通过查找资料以及同学的知道，我终于能够基本掌握它的用法了。
在仿真能够实现功能之后，确定了方案的无误才开始连电路。
我想这种方法以后可以在做下一个课设或是毕业课设时可以用到，可以省去后面的许多不必要的麻烦。
最后，我想说的就是这可能是我在曹老师您的手下的最后一个课设，真的有点不舍，当初还想在大四的毕业的时候能够在你的带领下面做课设，看样子可能没有机会了，很遗憾啊。
说些别的（不管老曹允许不允许），想想自己大学三年的生涯结束了，大四的一走，我们变成了老大，但是我却觉得自己没有一点像大四学生的样子。
晚上敲着字，撑着脑袋想起了大一时候的跟着父亲在表哥的的带领下，充满陌生而又好奇的东张西望的看着学校的风景；想起第一节大学课发现是好几个班一起上课，觉得特别的惊喜太有劲了；想起第一次见到曹老师您是还是在专业介绍上面，当时听得是多么的认真觉得自己以后的前途一片大好风光（呵呵，现在我也还这样坚信着）；又想起上个学期单片机课还有这个学期的测控电路、测控仪器设计的课上曹老师的夸张的表情，还有不是的说出了个冷笑话（其实就您一个人在笑，下面我们都没有笑，哈哈）；还想到去年的微电子实习，的确是应了那句话“珍爱生命、远离223”，想到的东西太多了。
但总之我想归纳为就是怀念大学前三年的生活、期待我们的大四；怀念曹老师您给我上的每一节课，您的课是要求最严格的，我认为也是我学的最多的一堂课，不管是学习上还是对待自己的未来的态度上面，给我的启发很大，真的谢谢老师。
最后祝老师国外学习生活快乐、工作顺利。
参考文献
[1]秦曾煌.电工学（第六版）下册电子技术[M].北京：
高等教育出版社，2006
[2]黄继昌.实用报警电路[M].北京：
人民邮电出版社，2005
[3]黄智伟.电子电路计算机仿真设计与分析[M].北京：
电子工业出版社，2005
附录一电路原理图
附录二改进后电路图
附录三实物图
不鸣叫
未触摸金属片
灯亮
接通电源未触摸金属片
灯不亮
触摸金属片
鸣叫
接通电源触摸金属片
升级会员 