555声光报警电路设计.docx

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555声光报警电路设计

基于555声光报警电路设计

学

院：

专

业

班

级

学

口，

号

姓

名

、F、.

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。

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画出来。

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

"SV

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1~2Hz时，第二个振荡器的振荡频率为IOOOHn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，蜂鸣器将发出间隙声响。

3、元件性能分析及相关计算

编号

器件名称

数量

理论值

Rp1

电位器

1

10kQ

R2

电阻

1

2kQ

Rp3

电位器

1

20kQ

R4

电阻

1

2kQ

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卩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

2.1555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4.5V~16V工作,

7555可在3~18V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。

U1=2/3Vcc为比较器C的基准电压，TH（阈值输入端）

为其输入端。

LR2=1/3Vcc为比较器C2的基准电压,

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UU1=LC0、

U^2=1/2Uc8rd为直接置0端,

只要Rd=0,输出u0便为彳低电平，正常工作时,

Rd端必须为高电平。

它的各个引脚功能如下:

1脚：

GN［源负端VSS或接地，一般情况下接地。

2脚：

TRI低触发端。

3脚：

OUT输出端。

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：

CO丽控制电压端。

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C1C2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

C1、C2

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器C1C2的输出端控制。

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时基电路VCC勺范围为3〜18V。

一般用5V。

F表为555定时器的逻辑功能表。

输入

输出

U1

UI2

RD

U）

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

<2/3Vcc

>1/3Vcc

1

不变

不变

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

T^0.7R2C

T=T1+T2=0.7（Ri+2R）C

1.43

V*i+2R2）C

二、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

・T・

T2-TL

Time

0-000&

O'.0005

0,000s

ChanneL-.

0.000^

0.000V

0.000V

ChanneLB

R&\"&rse

5郢.'E

Ext*trigger广

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I'Scale；扭闇划'Dim

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ge：

pV,^>ivfpos.[t>iv）;[o

|WAtMjE护[I[ACIQfpc"

■iCnanrqB

祐阻:

ISV/3iv

Vpos.[o

Ac）0[ET

:

Trigger

泸加：

f7^pIfZ"B]B上I

商曲（0,

TypeSirgJ比「J如讨jNcjrie_.；

四、PCB版的设计

555芯片

VCC

Pcb原理图

C4

C2

C3

C1LSID

莖］

OO

将原理图传到

Pcb板

C5R4

R2R3

R1

C4

C2

C3

ClLSI

o

o

o

o

o

o

C5R斗

口2R3

R1

OO

o

o

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与实践的指导作用，弄懂实验原理，而且体会到了实验的操作能力是靠自己亲自动手，亲自开动脑筋，亲自去请教他人才能提高的。

七、参考文献

1.

数字电子技术》第5版

模拟电子技术》第5版

邹寿彬、秦臻编，康华光主编

2.陈大钦、张林编，康华光主编

3.肖景和著，555集成电路应用精辟

4.

555时基电路试图

孙余凯吴鸣山顶绮明等著，5．网络