555定时器声光报警电路Word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
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