555定时器声光报警电路文档格式.docx

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本次课程设计的主要对象是555定时器，555定时器我们在数电教材里已经学过了，它是一种电路结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路，在这次的课程设计中我们用的是由555定时器构成的多谐振荡器，再有之组成的声光报警器。

555定时器声光报警电路由两个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，蜂鸣器将发出间隙声响。

1.2主要目的

是教学过程中要求学生把数字电子技术的基础内容贯穿起来，以电子工艺的要求独立完成电路原理的分析、设计、焊接及调试并作出具体的电子产品实物，使学生通过实践能较好地掌握常用数字器件的应用，更深层地掌握数字电子技术教材的内容。

1.3主要设备

（1）元件：

蜂鸣器1个C1×

0.01μF1个

发光二极管1个C2×

555集成定时器2片C1100μF电解电容1个

R110kΩ电位器1个C20.1μF电解电容1个

R22kΩ电阻1个C34.7μF电解电容1个

R320kΩ电位器1个C410μF电解电容1个

R42kΩ电阻1个

（2）设备：

数字电子技术实验箱：

l台；

直流稳压电源：

1台；

示波器:

1

台；

函数信号发生器：

1台;

万用表：

1只；

集成电路：

555定时器2片。

1.4555定时器的逻辑图

555定时器的逻辑图如图1.4.1和1.4.2所示：

图1.4.1555定时器内部框图图1.4.2555定时器引脚排列

第二章原理和元器件

2.1电路和工作原理

2.1.1电路原理图

电路原理图（如图2.1.1a）和安装图（如图2.1.1b）：

图2.1.1a

图2.1.1b

2.1.2原理介绍及分析

电路由两个555多谐振荡器组成，当接通电源的时候，第一个555定时器的引脚4接高电平，Vcc通过R1和R2对电容C1充电,此时内部的RS触发器置1，3端输出高电平使第二个555工作，同时二极管发光，Vcc通过R3和R4对C2进行充电,第二个555定时器的端口3输出高电平对C3充电，当Vc1大于等于2/3Vcc时第一个555里的RS触发器置0，端口3输出低电平，同时二极管灭掉，第二个555不工作此时C3放电蜂鸣器报警，这样来回不断充电放电二极管不断闪烁，蜂鸣器间断鸣叫。

2.2元器件简介

2.2.1电磁式蜂鸣器 

电磁式蜂鸣器（如图2.2.1）由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。

接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。

振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。

图2.2.1图2.2.2

2.2.2电位器

电位器（如图2.2.2）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——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——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。

2.2.3发光二极管

发光二极管（如图2.2.3）简称为LED。

由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。

磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。

图2.2.3图2.2.4

2.2.4电容

电容（如图2.2.4）是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。

第三章电路的焊接与调试

3.1电路板的焊接与调试

1、从元件标识认识R、C、蜂鸣器并在焊接前用万用表测试，尤其注意可变电阻、二极管极性。

2、元件排列整齐，焊点光滑牢固，不能出现虚焊或短路。

3、外接电源、信号源和负载的接线端接到正面元件层，以方便接线和测量。

4、焊接时，电烙铁对焊点加热时间一般不超过3～5秒，尤其注意不要使晶体管过热。

3.2电路板调试

1、将5V直流稳压电源接入电路板的输入端，观察发光二极管、蜂鸣器。

2、此时发光二极管闪烁，而蜂鸣器不响。

则缓慢的增大输入电压的值，刚到8V时，发光二极管烧怀，而蜂鸣器鸣叫。

3、调节电位器

、

。

当改变

的值时，发光二极管闪烁的频率随

改变；

改变R3的值时，多谐振荡器占空比和振荡频率改变，蜂鸣器鸣叫声音也改变。

4、将示波器的输入端接到蜂鸣器的两脚，调节示波器，观察蜂鸣器的输入波形，当输出为占空比合理的矩形波时，读出振荡周期，计算出频率约为1KHz左右。

3.3常见故障检查

蜂鸣器不响原因：

可能是蜂鸣器自身原因坏掉或两端接线有问题；

也可能是多湝

（1）的输出端与

（2）连接时有误或

（1）没有输出；

也可能是8端接电源有问题。

发光二极管亮但不闪烁①测555

（1）⑥、⑦脚的电平，若为低电平，查R1及连线是否有断线或虚焊，查C1是否击穿。

在外围元件检查无误后，可采用代换法判断555

（1）是否损坏。

灯不亮，但蜂鸣器正常原因：

多湝

（1）不工作，而

（2）的清零端接电源，

（1）不工作的原因可能是电阻问题，可能是工作电容问题，也可能是二极管两端接线问题。

还有其他问题就不一一举例了。

3.4测试数据

3.4.1数据计算

多谐振荡器

（1）的输出周期：

T=0.7（

+2

）

Tmin=0.7（

=0.29s

Tmax=0.7（

=0.97

f=1/T

调节

从小到大变化，多谐振荡器

（1）的输出频率由大到小变化，发光二极管闪烁由快到慢。

多谐振荡器

（2）的输出周期：

=0.26ms

=1.72ms

f=1/T

调节

从小到大变化，多谐振荡器

（2）的输出频率由大到小变化，蜂鸣器的鸣叫频率跟着变小。

3.4.2输出波形

图

第四章结论

4.1焊接好后的成品图

成品正面图成品图背面

4.2实验波形

参考文献

1杨志忠.数字电子技术.第二版.：

高等教育，2003

2李世雄.丁康源.数字集成电子技术教程.：

高等教育，1993

3叶致诚.唐冠中.电子技术基础实验.：

高等教育，1995

4谢自美.电子线路设计、实验、测试.XX：

华中理工大学，1994

5胡宴如.电子实习（I）.：

中国电力工业，1996

6周政新.电子设计自动化实践与训练.：

中国民航，1998