基于555定时器的双音门铃
一、课程设计目的和任务
1.熟悉手工焊锡常用工具的使用方法。
2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的流程。
3.能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作小工艺品。
4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。
5.能够正确识别和选用常用的电子器件。了解电子产品的焊接、调试与维修方法。
二、分析与设计
1.设计任务分析
原理：
当按下开关，NE555计时器，4引脚于高电平，元件工作，电容C1充电，且2、6引脚达到高电平，此时输出端3为低电平，扬声器发出响声；开关松开后，电容C1放电，在2、6引脚大于1/3Vcc前，3端为低电平，扬声器工作；当放电使2、6端电平小于1/3Vcc，3端为高电平，扬声器不工作。电容C2与滑动变阻器一起控制引脚4的状态，使置零输入端呈不同的临界电压，从而控制扬声器响音时间的长短。当电路转换时，2、6端电压不同，使得输出端3低电平电压也不同，从而实现扬声器的双音。
任务分析：
(1)根据老师提示查阅相关资料，提前弄清电路图排版及元器件的布局,提出具体设计方案
(2)验证方案可行，根据设计的原理电路领取元件；
(3)按照指导教师指定的时间在硬件实验室搭建电路，并调试通过；
(4)设计结束进行总结，按照统一格式撰写实习报告；
(5)指导教师对硬件电路进行检查或调试，对实习报告进行审阅
2.设计方案论证
设计的门铃接上电源，按下开关发出响声；
能够发出两种高低不同的声音，表现为叮咚的高低音；
调节滑动变阻器能够调节响音长短即延迟时间。
3.详细设计
（1）查阅相关资料，了解基本原器件的功能及应用，弄清555计时器各个引脚的功能（2）整理好元件，并根据电路图对照一一检测元件
（3）在实验室进行焊接技术练习，能够熟练较好得进行基本焊接
（4）自己重新设计电路图。设计要求：元器件尽量布局合理简单，排线要求整齐漂亮（5）根据自己设计的电路图进行元器件排版，并焊接好。最后进行引线输出
（6）检测：将设计的门铃接入电源进行检测，看其是否能正常工作，是否有响声，是否能发出双音
（7）改进：根局检测结果进行改进。改进措施：接线是否有误、元件是否位置接错、是否有未接好的线路、焊接时是否有短路、元件损坏。并进行修正与改进
4.源代码清单（原理图及元器件清单等）
（1）元器件
NE555计时器
电容：0.1μF一个、0.01μF一个、47μF两个.C1、C2、C3、C4
电阻：3KΩ两个、3.9KΩ两个R1、R2、R3
滑动变阻器22K
二极管两个D1、D2
扬声器
按键开关
（2）工具
电烙铁、松香、锡线、钳子、镊子
用Multisim自设改进电路图
三、系统实施
1.焊点不够好，焊接不上。自己联系不够，方法没有很好掌握，电烙铁尖热度不够。
2.没有很好弄清元器件功能。如二极管导通方向，滑动变阻器接线。
3.没有声音。线路没有完全连接好，有线路连接错误。
4.有声音但只是单音。555计时器8、4线方向接反。
四、总结与体会
通过一个星期的电子工艺实习，我真正学到了很多东西。
1.对multisim有了一定的认识，基本了解其中的元件及应用，能够用其进行电路设计模拟，它是一个很好用的工具。
2.了解了门铃的基本知识，通过具体的电路图，掌握了简单电路元器件装配，对故障的诊断和排除以及对收音机原理工作的一般原理。
3.熟悉了电子装焊工艺的基本知识和原理，掌握焊接技术并装焊一个正的门铃的技术。
4.了解安全用电知识，学习安全操作要领，培养严谨的工作作风，养好良好的工作习惯，培养正确的劳动观与人生观，也培养团队集体精神。
5.电子工艺实习，培养我们的实践能力和创新精神。加强了我的动手能力，我对问题的分析能力，以及发现并解决问题的能力
6.我觉得心态问题是很重要的，有好的心态就会努力，做事效果也是事半功倍。还要有扎实的理论知识，在操作时知道自己的目的，使学到的理论知识得到验证。
7.在练习焊接时，一开始是一头雾水，总焊不好，我不断到同学那里观看，并向他们请教。焊接技艺一步步提高，自己最后焊接的产品效果也很令人满意。从中我体味到了要不断动手，不断向他人学习，这样才能不断提高自己，在挫折中不断磨练自己，坚持就是胜利。
改进与展望：
可接入一定电路器件，使电路具有音乐功能，其可应用于更多场合，更具有应用价值；也可以用两个555定时器制成救护车报警器，应用于紧急场合。
五、参考书目
阎石《数字电子技术基础》高等教育出版社2008年12月
郑君里《信号与系统》高等教育出版社2008年12月
杨为理《数字系统设计及VHDL实践》天津出版社2003年5月
555定时器的典型应用电路 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示，该电路的触发信号在2脚输入，R和C是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时，因u i=H，所以u o=L。当加入触发信号时，u i=L，所以u o=H，7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，u C按指数规律上升。当u C上升到2V CC/3时，相当输入是高电平，5 55定时器的输出u o=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时，电阻很小，电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始，到电容上的电压充到2V CC/3为止，单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间，用t W表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取： 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式，根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为u c(0)=0V，无穷大值u c(∞)=V CC，τ=RC，设暂稳态的时间为t w，当t= t w时，u c(t w)=2 V CC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]
几点需要注意的问题： 这里有三点需要注意，一是触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于2 V CC/3，低电平必须小于 V CC/3，否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄，其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时，触发信号依然存在，输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示，其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较，它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号，所以，电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是R A、R B和C，此时相当输入是低电平，输出是高电平；当电容器充电达到2 V CC/3时，即输入达到高电平时，电路的状态发生翻转，输出为低电平，电容器开始放电。当电容器放电达到2V CC/3时，电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电，是由于有放电端7脚的作用，因7脚的状态与输出端一致，7脚为低电平电容器即放电。
基于555定时器闪光电路设计与制作 我们主张，电子初学者要采用万能板焊接电子制作作品，因为这种电子制作方法，不仅能培养电子爱好者的焊接技术，还能提高他们识别电路图和分析原理图的能力，为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。 本文介绍555定时器的结构、引脚功能以及构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等电路，进一步掌握集成电路的使用方法，并利用多谐振荡器产生的脉冲信号控制二个发光二极管实现闪光电路。 一、基于555定时器闪光电路功能介绍 每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。汽车上的左、右闪光灯就是最普通的电子产品，今天我们就来学习如何使用555定时器设计闪光电路。 本制作套件就是利用555定时器设计的多谐振荡器，进而构成闪光电路，如图1所示。 图1 基于555定时器闪光电路成品图
二、基于555定时器闪光电路原理图 图2 基于555定时器闪光电路原理图 三、基于555定时器闪光电路工作原理 1、可调电阻的特性及用法 可调电阻也叫可变电阻，是电阻的一类，其电阻值的大小可以人为调节，以满足电路的需要。可以逐渐地改变和它串联的用电器中的电流，也可以逐渐地改变和它串联的用电器的电压，还可以起到保护用电器的作用。
图3 可调电阻100K可调范围 电位器是可调电阻的一种,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。
目录 第1章绪论 (4) 1.1 课题背景、目的及意义 (4) 1.1.1课题的背景 (4) 1.1.2课题的目的及意义 (4) 1.2 论文的主要内容 (5) 第2章系统的原理 (6) 2.1 系统总体原理 (6) 2.1.1概述 (6) 2.1.2发射机的技术指标 (6) 2.2 发射电路原理 (7) 2.2.1低频信号振荡器 (7) 2.2.2高频信号振荡器 (7) 2.2.3幅度调制 (8) 2.2.4小信号谐振放大 (10) 2.2.5高频功放 (14) 2.3 接收电路原理 (18) 2.3.1天线 (18) 2.3.2检波 (18) 2.3.3低频功放 (21) 第3章系统的电路设计 (23) 3.1 方案的选择 (23) 3.2 方案比较 (24) 第4章发射电路的设计 (25) 4.1 低频振荡器 (25) 4.1.1555定时器 (25) 4.1.2555定时器构成多谐振荡器 (26) 4.1.3电路设计及仿真 (27)
4.2 高频振荡器 (28) 4.2.1电路分析 (28) 4.2.2振荡频率分析 (29) 4.2.3电路设计与仿真 (30) 4.3 调幅 (31) 4.3.1MC1496 (31) 4.3.2MC1496组成的调幅电路 (32) 4.4 小信号谐振放大 (32) 4.4.1高频小信号放大器的主要技术指标 (33) 4.4.29018三极管简介 (32) 4.4.3小信号谐振放大电路的设计 (34) 4.5 高频功放 (36) 4.5.1甲类功放 (37) 4.5.2丙类功放 (38) 4.5.3高频功放电路分析与设计 (39) 第5 章接收电路设计 (42) 5.1 天线 (42) 5.2 小信号谐振放大 (42) 5.3 检波 (42) 5.3.1检波二极管 (42) 5.3.2检波电路分析与设计 (43) 5.4 低频功放 (45) 第6章系统的组装与调试 (48) 6.1 调试仪器及方法 (48) 6.2 电路组装和调试 (48) 6.3 调试过程中出现的故障、原因及解决方法 (48) 结论 (51) 致谢 (52) 参考文献 (53) 附录1 发射电路原理图 ................................................... 错误!未定义书签。 附录2 接收电路原理图 ................................................... 错误!未定义书签。
令狐采学创作 555定时器的典型应用电路 令狐采学 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示，该电路的触发信号在2脚输入，R和C 是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时，因ui=H，所以uo=L。当加入触发信号时，ui=L，所以uo=H，7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，uC按指数规律上升。当uC上升到2 VCC/3时，相当输入是高电平，555定时器的输出uo=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时，电阻很小，电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始，到电容上的电压充到2VCC/3为止，单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间，用tW表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取： 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式，根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为uc(0)=0V，无穷大值uc(∞)=VCC，τ=RC，设暂稳态的时间为t w，当t= tw时，uc(tw)=2 VCC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]
几点需要注意的问题： 这里有三点需要注意，一是触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于 2 VCC/3，低电平必须小于 VCC/3，否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄，其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时，触发信号依然存在，输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电 管。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示，其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较，它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号，所以，电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是RA、RB和C，此时相当输入是低电平，输出是高电平；当电容器充电达到2 VCC/3时，即输入达到高电平时，电路的状态发生翻转，输出为低电平，电容器开始放电。当电容器放电达到2VCC/3时，电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电，是由于有放电端7脚的作用，因7脚的状态与输出端一致，7脚为低电平电容器即放电。 图22-2-4 多谐振荡器电路图图22-2-5 多谐振荡器的波形 震荡周期的确定： 根据uc(t)的波形图可以确定振荡周期，T=T1+T2 先求T1，T1对应充电，时间常数τ1=(RA+RB)C，初始值为uc(0)= VCC/3，无穷大值u c(∞)=VCC，当t= T1时，uc(T1)=2 VCC/3，代入过渡过程公式，可得 T1=ln2(RA+RB)C≈0.7(RA+RB)C 求T2，T2对应放电，时间常数τ2=RBC，初始值为uc(0)=2 VCC/3，无穷大值uc(∞) =0
555定时器的基本应用及使用方法 我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。这样一来，电路变的更加复杂。为了便于我们分析和识别电路，更好的理解555电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。每个电路除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。方便大家识别、分析555电路。下面将分别 介绍这3类电路。 单稳类电路 单稳工作方式，它可分为3种。见图示。 第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是： “RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2种（图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1.2.2电路则带 有一个RC微分电路。 第3种（图3）是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。为简单起见，我们只把它分为2个不同单元。不带任何辅助器件的电路为1.3.1；使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。图中列出了2个常用电路。
双稳类电路 这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。 555双稳电路可分成2种。 第一种（见图1）是触发电路，有双端输入（2.1.1）和单端输入（2.1.2）2个单元。单端比较器（2.1.2）可以是6端固定，2段输入；也可是2端固定，6端输入。 第2种（见图2）是施密特触发电路，有最简单形式的（2.2.1）和输入端电阻调整偏置或在控制端（5）加控制电压VCT以改变阀值电压的（2.2.2）共2个单元电路。
基于555定时器的双音门铃 一、课程设计目的和任务 1.熟悉手工焊锡常用工具的使用方法。 2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的流程。 3.能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作小工艺品。 4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。 5.能够正确识别和选用常用的电子器件。了解电子产品的焊接、调试与维修方法。 二、分析与设计 1.设计任务分析 原理： 当按下开关，NE555计时器，4引脚于高电平，元件工作，电容C1充电，且2、6引脚达到高电平，此时输出端3为低电平，扬声器发出响声；开关松开后，电容C1放电，在2、6引脚大于1/3Vcc前，3端为低电平，扬声器工作；当放电使2、6端电平小于1/3Vcc，3端为高电平，扬声器不工作。电容C2与滑动变阻器一起控制引脚4的状态，使置零输入端呈不同的临界电压，从而控制扬声器响音时间的长短。当电路转换时，2、6端电压不同，使得输出端3低电平电压也不同，从而实现扬声器的双音。 任务分析： (1)根据老师提示查阅相关资料，提前弄清电路图排版及元器件的布局,提出具体设计方案
(2)验证方案可行，根据设计的原理电路领取元件； (3)按照指导教师指定的时间在硬件实验室搭建电路，并调试通过； (4)设计结束进行总结，按照统一格式撰写实习报告； (5)指导教师对硬件电路进行检查或调试，对实习报告进行审阅 2.设计方案论证 设计的门铃接上电源，按下开关发出响声； 能够发出两种高低不同的声音，表现为叮咚的高低音； 调节滑动变阻器能够调节响音长短即延迟时间。 3.详细设计 （1）查阅相关资料，了解基本原器件的功能及应用，弄清555计时器各个引脚的功能 （2）整理好元件，并根据电路图对照一一检测元件 （3）在实验室进行焊接技术练习，能够熟练较好得进行基本焊接（4）自己重新设计电路图。设计要求：元器件尽量布局合理简单，排线要求整齐漂亮 （5）根据自己设计的电路图进行元器件排版，并焊接好。最后进行引线输出 （6）检测：将设计的门铃接入电源进行检测，看其是否能正常工作，是否有响声，是否能发出双音 （7）改进:根局检测结果进行改进。改进措施：接线是否有误、元件是否位置接错、是否有未接好的线路、焊接时是否有短路、元件损坏。并进行修正与改进 4.源代码清单（原理图及元器件清单等） （1）元器件 NE555计时器 电容：0.1μF一个、0.01μF一个、47μF两个.C1、C2、C3、C4 电阻：3KΩ两个、3.9KΩ两个R1、R2、R3
实验六 555定时器及其应用 一．实验目的 1．熟悉555定时器的组成及功能。 2．掌握555定时器的基本应用。 3．进一步掌握用示波器测量脉冲波形的幅值和周期。 二．实验原理 555定时器（又称时基电路）是一个模拟与数字混合型的集成电路。按其工艺分双极型
该端不用时，应将该端串入一只0.01μF 电容接地，以防引入干扰。 7脚：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。 在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A 1、A 2基准电压分别为CC CC V 3 1 ,V 32的情况下，555时基电路的功能表如表6—1示。
输出高电平时间
2）Vi接连续脉冲f = 512HZ，用示波器观察、记录Vi、V2、V C及V O的波形（以Vi为触发信号），测出V O的脉冲宽度t W，且与理论值相比较。 4.设计一个用555定时器构成的方波发生器，要求方波的周期为1ms，占空比为5%。 四．预习要求 1．搞清555定时器的功能和应用 2．理论计算出实验内容1多谐振荡器的输出方波的周期T 3．理论计算实验内容3 中2）输出脉冲宽度t W。 4．搞清图6—5中R1、C1微分电路的作用。V i为连续脉冲，对应地分析、画出V2的波形。 五．思考题 1．用两片555定时器设计一个间歇单音发生电路，要求发出单音频率约为1KHZ，发音时间约为0.5S，间歇时间约为0.5S。 2．图6—4电路中指出电容C充电途径、放电途径。写出振荡周期T和占空比表达式。理论计算出实验内容2、3两种情况下的占空比。 3．图6—5中，设微分电路的输入连续脉冲周期为T i，R1、C1的参数应如何选择？ 4．实验内容3中，如果不采用R1、C1微分电路，即V i直接接至定时器的2脚，是否还能得到原来脉冲宽度t w的输出脉冲。 六．实验仪器与器材 1．电子技术实验箱MS-ⅢA型1台 2．直流电源（+5V）DS-2B-12型1台 3．示波器5020B型1台 4．万用表MF-47型1只 5．555定时器1只
用555制作秒脉冲诸多方法介绍
1．秒信号的发生电路 秒信号发生电路由集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器构成。需要的芯片有集成电路555定时器，还有电阻和电容。下图为其电路图： 图3-1 秒信号发生电路 振荡电路是数字钟的核心部分，它的频率和稳定性直接关系到表的精度。因此选择555定时器构成的多谐振荡器，其中电容C1为47微法，C2为0.01微法，两个电阻R1=R2=10K欧姆。此时在电路的输出端就得到了一个周期性的矩形波，其振荡频率为： f=1.43/[(R1+2R2)C] (3-1)由公式（3-1）代入R1 ，R2和C的值得，f=1Hz。即其输出频率为1Hz的矩形波信号
2. 用555制作秒脉冲 输出频率为1Hz,占空比为50%. 由于CD4060在MULTISIM中仿真不了，所以本设计采用三片74HC161和一片74HC160IC级联，构成2^15分频器。单元电路连接如下图所示： 3、基于NE555的秒方波发生器的设计 用NE555芯片以及外围电路搭建成一个多谐振荡器，通过设计外围电路的参数输出方波频率为1Hz，故称为秒方波发生器。由于脉冲的占空比对系统的影响不大，故把占空比设计为1/3。输出方波用作计数器及D触发器的clk信号。NE555定时器引脚图如图1所示，脉冲频率公式： f=1／（R1+2R2）C㏑2 选择R1=47K，R2=47K，RV1=2K，C=10μF，形成电路图如图2所示：
图6 A2 555_VIRTUAL GND DIS OUT RST VCC THR CON TRI C5330nF C610uF R1747kΩ R1847kΩ R192kΩ Key=A 50% VCC 987 65 图7秒脉冲发生器 13 瓷片电容 0.01uF 2 14 点解电容 10uF 1 2.1振荡器电路 2.1.1 用555作振荡器
实验10 555定时器的原理及三种应用电路 「、实验目的 (1) 掌握555定时器的电路结构、工作原理。 (2) 熟悉555定时器的功能及应用。 :■、实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；函数发生器一台。 CB555定时器；100Q ~100k Q电阻；0.01~100卩F电容；1k Q和5k Q电位器; 发光二极管或蜂鸣器。 三、实验内容 (1)按图2-10-3连接施密特触发器电路，分别输入正弦波、锯齿波信号，观察并记录输出输入波形。 1?实验原理 当输入电压《：：」V cc时，=V TR：：：'CC V。为高电平 3 3 1 2 当-V cc : V i:-时，乂保持高电平。 3 3 2 2 当V i ?—V CC,V TH -V TR -V cc 时，V o 为低电平。 3 3 1 2 V由大变小时，即-v cc : V :-时，V)保持低电平。 3 3 一旦V「：-V cc,则V o又回到高电平。 3 2?仿真电路如图:
3?实验结果： 输入正弦波: 输入锯齿波:
(2)设计一个驱动发光二极管的定时器电路，要求每接收到负脉冲时，发光管持续点亮秒后熄灭。 2 1?实验原理： 由555定时器构成单稳态触发器，由单稳态触发器的功能可知，当输入为一个负脉冲 时，可以输出一个单稳态脉宽T W,且T W=1.1RC。所以想要使发光二极管接收到负脉冲时, 持续点亮2S，即要使T W=2S所以，需选定合适的R、C值。选定R、C时，先选定C的值 为100uF,然后确定R的值为18.2k Q。 2.仿真电路如图： 波形图为：
若是1秒或者是5秒。只需改变R 与C 的大小，使得脉冲宽度 T=1.1RC 分别为1或是5 即可。1 秒时： C=1OOuF, R=9.1k Q 5 秒时：C=1OOuF , R=45.5k Q 。 (3) 按图 2-10-7连接电路，取 R 仁1k Q , R2=10k Q ,C 仁0.1卩F,C2=0.01卩F ,观察、记录 V Cr 、V O 的同步波形，测出 V 。的周期并与估算值进行比较。改变参数 R1=15k Q , R2=10k Q ,C1=0.033卩F,C2=0.1卩F ,用示波器观察并测量输出端波形的频率。 经与理论估算值比较， 算出频率的相对误差值。 1?实验原理 555定时器构成多谐振荡器。 1 当加电后，V cc 通过R |,R 2 对R 充电，充电开始时V Cr =V TH =V TR ￡-V cc ,所以 V O =1。 3 1 2 当V Cr 上升到-V cc 555定时器及基本应 用 毕业论文 论文题目 555定时器及其基本应用 系别物电系 专业物理教育 班级 08级物理教育班 学号 130809066 姓名李小沙 指导教师袁乐民 二Ｏ一一年五月一日 555定时器及基本应用 摘要：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5~16V工作，最大负载电流可达200mA，7555可在3~18V工作，最大负载电流可达4mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。 关键词：555定时器，施密特触发器，多谐振荡器，单稳态触发器引言：随着电子技术的发展，尤其是消费类电子的日益普及，555定时器的使用量也在飞速增长。在购买和使用555定时器时，人们对555定时器的性能要求也逐渐提高。555定时器最重要的两个性能为电池的容量和电池的内阻，电池容量与电池内阻存在密切的关系。一般而言, 电池的容量越大, 内阻就越小。电池内阻的大小及其变化可反应电池内部的变化。电池内阻大，电池放电电压平台低，电池输出功率小，电池充电时电压高，高倍率快速充电时，电池会产生大量的热，使充电效率降低，降低电池性能。可见电池内阻的大小是衡量电池性能好坏的重要指标, 准确测量电池内阻具有重要意义。目前,测量电池内阻的方法主要有加载降压法、短路电流法、电桥法、交流电流法、双量程测量法、电位差计法等。这些方法各有利弊, 普遍问题是测量步骤较繁琐, 有些测量方法存在着不可忽视的测量误差, 甚至某些测量方法(因电池放电时间过长等)对电池的寿命有一定影响。本文将以论证的方式介绍一种较容易、准确测量电池内阻和电池容量的方法。 一、 555定时器简介 用555定时器制作的延时报警器 姓名：叶启宁 班级：11自动化一班 学号：111102009 一、 设计目的： 1、熟悉555型集成定时器的结构、工作原理及其特点。 2、掌握555型集成定时器的基本应用。 二、 设计原理： 555定时器芯片,如图所示 VCC OUT U1 555_TIMER_RATED GND DIS RST THR CON TRI 555定时器电路 555定时器内部电路图： 图 2 上图为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。D为钳位二极管，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Vo输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi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稳态过程，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A1翻转，输出Vo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，恢复稳定，为下个触发脉冲的来到作好准备。波形图见图3。 图3 单稳态触发器波形图 暂稳态的持续时间Tw（即为延时时间）决定于外接元件R、C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和几十分钟之间变化。当这种单稳态电路作为计时器时，可直接驱动小型继电器，并可采用复位 端接地的方法来终止暂态，重新计时。此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接，以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。 2) 555定时器接成多谐振荡器 多谐振荡器又称为无稳态触发器，它没有稳定的输出状态，只有两个暂稳态。在电路处于某一暂稳态后，经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。多谐振荡器可用作方波发生器。 图 4 多谐振荡器和工作波形 接通电源后，假定是高电平，则T截止，电容C充电。充电回路是VCC—R1—R2— C—地，按指数规律上升，当上升到时（TH、端电平大于），输出翻转为低电平。是低电平，T导通，C放电，放电回路为C—R2—T—地，按指数规律下降，当下降到时（TH、端电平小于），输出翻转为高电平，放电管T 截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡，经分析可得输出高电平时间 T=(R1+R2)Cln2 输出低电平时间T=R2Cln2 振荡周期 T=(R1+2R2)Cln2 三、设计内容与方法： 555定时器组成的长延时电路图 一、延时电路工作原理 IC1 555 时基电路接成占空比可调的自激多谐振荡器。当按下按钮SB 后，12V 的直流电压加到电路中，由于电容器C6 的电压不能突变，使得IC2 电路的2 脚为低电平，IC2 电路处于置位状态，3 脚输出高电平，继电器K 得电，触点K-1、K-2 闭合，K-1 触点闭合后形成自锁状态，K-2 触点连接用电设备，达到控制用电设备通、断的作用。同时IC1 555 时基电路开始形成振荡，因此3 脚交替输出高、低电平。当3 脚输出高电平时，通过二极管VD3、电阻器R3 对电容器C3 充电。当3 脚输出低电平时，二极管VD3截止，C3 没有充电，因此只有在3 脚为高电平时才对C3 充电，所以电容器C3 的充电时间较长。当电容器C3 的电位升到2/3VDD 时，IC2 555 时基电路复位，3 脚输出低电平，继电器K 失电，触点K-1、K-2 断开，恢复到初始状态，为下次定时做好准备。 二、元器件的选择 IC1、IC2 选用NE555、μA555、SL555 等时基集成电路；VD1~VD4 选用IN4148 硅型开关二极管，发光二极管可选用一般的发光二极管；R1~R5 选用RTX—1/4W 型碳膜电阻器；电容器C1、C2、C5、C6 选用CT1 型瓷介电容器，C4 选用CD11—16V 电解电容器，C3 选用漏电流极小的钽电解电容器；RP 可用WSW 型有机实心微调可变电阻器；继电器K 选用JRX—13F 型具有两组转换触点的小型电磁继电器。 三、制作与调试方法 在调试中，可以调节可变电阻器RP 改变IC1 555 时基电 9.1 图题9.1是用两个555定时器接成的延时报警器。当开关S 断开后，经过一定的延迟时间后，扬声器开始发声。如果在延迟时间内开关S 重新闭合，扬声器不会发出声音。在图中给定参数下，试求延迟时间的具体数值和扬声器发出声音的频率。图中G 1是CMOS 反相器，输出的高、低电平分别为V OH =12V ，V OL ≈0V 。 (+12V) 图题9.5 解：1.工作原理： 图题9.1由两级555电路构成，第一级是施密特触发器，第二级是多谐振荡器。施密特触发器的输入由R 1、C 1充放电回路和开关S 控制，当S 闭合时，V C =0V ，施密特触发器输出高电平。施密特触发器的输出经反相器去控制多谐振荡器的R D 端，当施密特触发器的输出为高电平时，R D =0，多谐振荡器复位，扬声器不会发出声音。当开关S 断开 后，R 1、C 1充放电回路开始充电，V C 随之上升，但在达到CC T 32 V V =+之前，施密特触 发器的输出仍为高电平时，R D =0，扬声器仍不会发出声音。这一段时间即为延迟时间。 一旦V C 达到CC T 32 V V =+，施密特触发器触发翻转，输出低电平，R D =1，多谐振荡器工 作，扬声器开始发声报警。 2.求延迟时间： 延迟时间由R 1、C 1充放电回路的充电过程决定： τ t e v v v v -+ ∞-+∞=)]()0([)(C C C C 将 V 12)(CC C ==∞V v )0(C +v =0V τ=R 1C 1代入上式，得： )1(1 1CC C C R t e V v --= t=t 1时，CC C 3 2 V v =代入上式，整理得延迟时间： t 1= R 1C 1ln3≈1.1 R 1C 1=1.1×106+10×10-6=11S 扬声器发声频率：MHz 95.01001.010157.01 )2(7.016 3232≈????=+= -C R R f 555定时器的典型应用及OrCAD／PSpice仿真 时间:2009-12-05 01:00来源:本站整理作者:admin 点击:129次 555定时器的典型应用及OrCAD／PSpice仿真 滕政胜，黄铭(1．百色学院科研处广西百色；2．云南大学信息学院云南昆明) 引言 555定时器是一种将模拟功能与数字(逻辑)功能紧密结合在一起的中小规模单 片集成电路。它功能多样，应用广泛，只要外部配上几个阻容元器件即可构成单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器等电路，是脉冲波形产生与变换的重要元器件，广泛应用于信号的产生与变换、控制与检测、家用电器以及电子玩具等领域。 OrCAD／PSpice作为国际上著名的电子设计自动化软件之一，具有仿真速度快、精度高等优点，不仅可以用于电路分析和优化设计，与印制版设计软件配合使用，还可实现电子设计自动化，被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件之一。例如：基于该软件，Essakhi等人提出了一种微波整流天线的时域模型；Du等人提出了一种从三维时域场分析提取S参数的方法；Zhang等人仿真了E类功率放大器的特性，并进行了实验证实；Sakuta等人分析了低相位噪声振荡器的特性，并计算了有载Q值；Hayahara等人设计了△-∑A／D转换器，并对其信噪比进行了仿真；Brecl等人提出了一维、二维薄膜模型，并模拟了其接触电阻。这些表明，软件OrCAD／PSpice是现代电子电路设计的有利工具。 本文以OrCAD／PSpice 10.5为工具，对555定时器构成的三种典型电路进行仿真分析，得出了一些有价值的结论。 1555定时器组成框图及工作机理 555定时器的图形符号及管脚图如图1所示，其中管脚1是公共端，管脚2为触发端，管脚3为输出端，管脚4为复位端，管脚5是控制电压输入端，管脚6 为阈值端，管脚7是内部三极管的放电端，管脚8是电源端。 《555简易电子门铃》课程设计报告 专业： 班级： 姓名： 组号： 指导教师： 2011年 5 月 27 日 目录 1课程设计任务书 (3) 2实验设计要求 (4) 3实验原理 (5) 4制作与分析 (6) 5实验总结 (7) 课程设计任务书 一、实验原理 555 集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体，由555定时器构成的多谐振荡器如图9(a)所示，其工作波形见图9(b)，通电源后，电源VDD通过R1和R2对电容C充电，当Uc3VDD时，振荡器输出V o=1，放电管截止。当Uc2/3VDD后，振荡器输出V o翻转成0，此时放电管导通，使放电端(DIS)接地，电容C通过R2对地放电,Uc≤1/3VDD后，振荡器输出V o又翻转成1，此时放电管又截止，使放电端(DIS)不接地，电源VDD通过R1和R2又对电容C充电，又使Uc/3VDD上升到2/3VDD,触发器又发生翻转，如此周而复始，从而在输出端V o得到连续变化的振荡脉冲波形。脉冲宽度TL≈0.7R2C，由电容C放电时间决定； TH=0.7(R1+R2)C，由电容C充电时间决定，脉冲周期T≈TH+TL。 1、设计框图及整机概述：555电子门铃对于现代家庭已经成为一种不可缺少的电子装置，它的结构形式也多种多样。有的只有简单的讯响功能，按下按钮后门铃响起，主人知道有客人到来;有的可以模仿早期使用的机械式门铃，按下按钮后发出"叮咚"的响声;还有一种音乐门铃，按下按钮后能发出优美的音乐声;有的还设有对讲功能，主人和客人可以对话，通过对话确认客人的身份。随着科技的发展，电子元器件的价格越来越便 电子课程设计报告 发射器控制器 系名 专业 年级 姓名 指导教师 2010年10月10 日 目录 一、课程设计目的描述及要求 (2) 二、设计总框图 (2) 三、各单元电路的设计方案及原理说明 (2) 四、元件型号芯片介绍 (4) 五、系统总体电路图 (6) 六、调试步骤和测试结果 (7) 七、总结 (7) 1.课程设计目的： 设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表 2.课程设计题目的描述和要求 设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表，具体指标如下： 1．准确计时，计数分辨率为1S 。 2．秒表由2位数码管显示，计时周期为60S ，显示满刻度为59S 。 3.课程设计报告内容 根据设计任务要求，电子秒表的工作原理框图如图1所示。主要包括三大部分：脉冲信号发生器 倒计时器 时间显示器。由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲，两块74LS192芯片级联成60进制倒计时器，计时器输出的数据通过译码器和数码管显示出来。 （1） 总方框图 3.各单元电路的设计方案及原理说明 3.1 秒脉冲 系统所需要的秒脉冲由定时器NE555所构成的多谐振荡器提供，多谐振荡器如图1—1（a ）所示，图中NE555外引线排列如图1—1（b ）所示。其中1脚是电路地GND ；8脚是正电源端Ucc ，工作电压范围为5~18V ；2脚是低触发端TR ；3脚是输出端OUT ；4脚是主复位端R ；5脚是控制电压端Uc ；6脚是高触发端TH ；7脚放电端DISC 。R1、R2和C 为定时电阻和电容，C1为电压控制端稳定电容。在信号的输出端产生矩形脉冲，其振荡频率为 f=1.44/( R1+2R2)C 。 秒脉冲（脉冲信号发生器） → 计数器（倒计时器）（个位） → 译码器 时间显示器 （数码管） → 时间显示器 （数码管） 译码器 计数器（倒计时器）（十位） → → ↓ 13.1 555定时器的结构和工作原理本节重点: (1)脉冲的基本知识 (2)555电路的组成结构和工作原理 (3)555芯片引脚图 (4)555电路功能表 (5)555电路的典型应用 本节难点: (1)555的内部电路组成和工作原理 (2)555电路的典型应用 引入:555定时器电路是一种中规模集成定时器，目前应用十分广泛。通常只需外接几个阻容元件,就可以构成各种不同用途的脉冲电路,如多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等。555定时电路有TTL集成定时电路和CMOS集成定时电路,它们的逻辑功能与外引线排列都完全相同。双极型产品型号最后数码为555，CMOS型产品型号最后数码为7555。 一、555电路的结构组成和工作原理 (1)电路组成及其引脚 (2)555的工作原理 它含有两个电压比较器，一个基本RS 触发器，一个放电开关T ，比较器 的参考电压由三只5K Ω的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器C1同相比 较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为Vcc 32和Vcc 3 1 。C1和C2的 输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过Vcc 3 2 时， 触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信 号自2脚输入并低于Vcc 3 1 时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电， 开关管截止。 D R 是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接Vcc 。 Vco 是控制电压端（5脚），平时输出Vcc 3 2 作为比较器A1的参考电平，当5 脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01F μ的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。 T 为放电管，当T 导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路. (3)555电路的引脚功能 二、555电路的应用 （1）用555电路构成施密特触发器 学生实验报告 系别电子信息学院课程名称电子技术实验 班级10通信A班实验名称实验八 555定时器及其应用 姓名葛楚雄实验时间2012年5月30日 学号20指导教师文毅 报告内容 一、实验目的和任务 1.熟悉555型集成时基电路的电路结构、工作原理及其特点。 2.掌握555型集成时基电路的基本应用。 二、实验原理介绍 555集成时基电路称为集成定时器，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，其应用十分广泛。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。它的内部电压标准使用了三个5K的电阻，故取名555电路。其电路类型有双极型和CMOS型两大类，两者的工作原理和结构相似。几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556；所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556，两者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555和7555是单定时器，556和7556是双定时器。双极型的电压是+5V～+15V，最大负载电流可达200mA，CMOS型的电源电压是+3V～+18V,最大负载电流在4mA以下。 1、555电路的工作原理 555电路的内部电路方框图如图20-1所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关Td，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使低电平比较器Vr1反相输入 端和高电平比较器Vr2的同相输入端的参考电平为2/3VCC和1/3VCC。Vr1和Vr2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过2/3VCC时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3VCC时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时充电，开关管截止。 R是异步置零端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接VCC。Vro是控制电压端（5脚），D 平时输出2/3VCC作为比较器Vr1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。Td为放电管，当Td导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。 2、555定时器的典型应用 （1）构成单稳态触发器 上图20-2为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。D为钳位二极管，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Vo输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。并使2端电位瞬时低于1/3VCC，单稳态电路即开始一个稳态过程，电容C开始充电，Vc按指数规律增长。当Vc充电到2/3VCC时，输出Vo从高电平返回低电平，放电开关管Td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，恢复稳定，为下个触发脉冲的来到作好准备。波形图见图20-3。 电子电路CAD课程设计 学生姓名：学号： 学校： 专业年级： 题目：基于555定时器的电子琴设计指导老师： 2011年12月24日 1 设计要求与任务 （1）学习调试电子电路的方法，提高实际动手能力； （2）了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。 2 设计方案 本实验采用两个555集成定时器组成简易电子琴。整个电路由主振荡器，颤音振荡器，扬声器和琴键按钮等部分组成。 主振荡器由555定时器，七个琴键按钮S1~S7，外接电容C1、C2，外接电阻R8以及R1~R7等元件组成，颤音振荡器由555定时器，电容C5及R9、R10等元件组成，颤音振荡器振荡频率较低为64Hz，若将其输出电压U连接到主振荡器555定时器复位端4，则主振荡器输出端出现颤音。 按图接线后闭合不同开关即可令喇叭发出不同频率的声响，从而模拟出电子琴的工作。 3 实验器材 555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。 4 系统设计 4.1 总体框图 该电路包括按钮开关，定值电阻，555振荡器和扬声器三部分组成。 （1）输入端：由八个按钮开关与各自的定值电阻串联在并联组成输入端；（2）频率产生端：根据定值电阻的不同输入，由555产生不同的信号频率；（3）扬声器端口：接受信号频率发出特定的频率。 4.2 开关输入端 逻辑功能：八个开关与经计算出来的固定电阻串联后再其并联，给555震荡器产生不同的信号，从而产生不同的频率。最新555定时器及基本应用汇总
用555定时器制作的延时报警器
555定时器组成的长延时电路图
555定时器及其应用
555定时器的典型应用
555简易电子门铃
定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS19
555定时器的结构和工作原理
电子技术实验报告8—555定时器及其应用
基于555定时器的电子琴设计
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