简易门铃的设计

模拟电子课程设计报告设计课题:简易单音电子门铃电路姓名：专业班级：学号：学院：指导老师：设计时间：目录第一章：前言第一节：摘要第二节：设计目的第三节：发展前景第二章：设计方案第一节：概述第二节：设计目的第三节：设计任务第四节：设计要求第五节：设计方案第三章：电路设计原理第一节：电路原理图第二节：参数计算第三节：电路原理第四节：元器件选择第四章：制作与测试第一节：元件的检验与连接第二节：电路的测试第五章:结论与心得第六章：参考文献前言电子技术是电类专业的一门重要的技术基础课，课程地显著特点之一是它的实践性。要想很好的掌握电子技术，除了掌握基本器件的原理，电子电路的基本组成及分析方法外，还要掌握电子器件及基本电路的应用技术，课程设计就是电子技术教学中的重要环节。本课程设计就是针对模拟电子技术这门课程的要求所做的，同时也将学到的理论与实践紧密结合。（一）摘要简易门铃是一种简单的门铃电路，它由分立元件和中规模集成芯片的构成，主要采用NE555定时器电路和扬声器组成门铃，利用多谐振荡电路来制作一简易单音门铃电路。它主要由一个NE555、一个0.022uf的电容、一个22uf电容、一个10uf电容、一个3kΩ的电阻、一个68kΩ的电阻、一个喇叭、一个开关和一个4.5v电源组成。NE555作为多谐振荡器，发出脉冲波。与传统的门铃相比，其可靠性、抗干扰性都较好，应用领域也相对较广泛。（二）课程设计的目的通过课程设计，使学生加强巩固和加深对电子电路基本知识的理解，学会查询资料、方案设计、方案比较以及单元电路设计计算等环节，进一步提高学生综合运用所学习知识的能力，提高分析解决实际问题的能力。锻炼分析、解决电子电路实际问题的本领，通过此次综合训练，为以后毕业设计打下坚实的基础。电子技术课程设计是电子技术课程的总结，是培养综合运用本课程及有选修课程的基础知识去解决某一实际问题的基本训练，可以加深对本门课程知识的理解。通过课程设计可以培养查阅资料的能力、解决实际问题的能力和用简洁的文字和清晰的图表来表达自己设计思想的能力。（三)发展前景随着近代科技的不断进步，社会的不断发展，安装的防盗门也就越来越多，门铃的应用也就越来越普遍，因此门铃电路的设计也会也来越热门。门铃的普遍应用带动门铃的发展，门铃电路会不断创新，但是门铃的主要部件不会有太大变化，尤其是NE555的应用至关重要。设计方案及分析（一）概述简易单音门铃是通过NE555和电阻电容组合成的电路，最主要部件是NE555。NE555的作用是通过电阻和电容产生一种声音（频率），然后另一种声音通过4脚输入对555进行调制，4脚接高电平后，就只有一种声音了。（二）设计目的1.了解NE555的工作原理和各个管脚的作用。2.了解电容和电阻在电路中的作用。3.了解整个门铃电路的工作原理。（三）设计任务1.采用多谐振荡电路来制作一简易单音门铃电路。2.运用NE555定时器。（四）设计要求1.所设计的门铃电路要能够通过开关控制门铃的响断。2.所设计的门铃电路应该在低压下运行，即可以用干电池带动。3.所设计的门铃电路应该能够稳定运行。（五）设计方案1.设计指标:设计一个简易单音门铃电路，设置一个按钮，按下按钮发出持续的声音，再按一下按钮停止发出响声。电路要求功耗低。2.NE555简介：NE555集成电路开始是做定时器应用的，所以又叫555定时器或者555时基电路。但是经过开发，它除了定时和延时控制外，还可以用来调光、调速、调压等作多种控制以及计量检测。此外，还可以组成脉冲震荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于语交流信号源、电源变化、频率变换和脉冲调制等。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中有几十个元器件，有分压器、比较器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路与数字电路的混合体。555定时器是一种将模拟功能与逻辑功能结合在同一块芯片上的集成电路，8管脚封装。此芯片内使用了三个精度较高的5kΩ的分压电阻，型号由此而得名。NE555为双极性的集成电路。NE555的电压使用范围为4.5v～18v。NE555主要有三个基本功能。3.NE555的特点（1）只需简单的电阻器和电容器，即可完成特定的延时作用，其演示范围极广，可由几微秒到几个小时之久。（2）其操作电源电压范围极大，可与TTL、CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高低态组合。（3）其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。（4）它的计时准确度高，温度稳定度较佳且价格便宜。4.NE555定时器图与非门作为一个开关倒向器件，可用以构成各种脉冲波形的产生电路。电路的基本工作原理是利用电容器的充放电，当输入电压达到与非门的阀值电压VT时，门的输出状态即发生变化。因此电路的输出脉冲波形直接取决于电路中阻容元件的数值。5.振荡频率的估算（1）电容充电时间T1=0.7（R1+R2）C（2）电容放电时间T2=0.7R2C（3）电路震荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C（4）电路振荡频率f=1/T=1.43/(R1+2R2)C（5）输出波形占空比q=T1/T=（R1+R2）/(R1+2R2)6.NE555引脚图及功能说明Pin1(接地)-地线(或共同接地)，通常被连接到电路共同接地。Pin2(触发点)-这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3VCC，下缘须低于1/3VCC。Pin3(输出)-当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200mA。Pin4(重置)-一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。Pin5(控制)-这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。Pin6(重置锁定)-Pin6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3VCC电压以下移至2/3VCC以上时启动这个动作。Pin7(放电)-这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。Pin8(V+)-这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。电路设计原理（一)电路原理图(二）参数计算电路器件：电阻两个，电容三个，NE555一个，喇叭一个，开关一个，电源一个，导线若干。电路数据：R1=3kΩ，R2=68kΩ，C1=0.02uf，C2=10uf，C3=20uf，电源电压4.5v，喇叭阻值3Ω，功率0.5w。（三）电路原理简易单音电子门铃电路如上图，图中，555时基电路接成典型的无稳态工作模式，按下按钮SB，电路即起振，振荡频率f=1044/(R1+2R2)C1，根据电路参数可知本电路振荡频率落在音频范围内，故3管脚输出音频信号经C2耦合推动扬声器B发生。若音调不佳，可更改R2的阻值，使音色令人满意为止。（四）元器件选择R1、R2可选用RTX-1/8w型碳膜电阻器。C1选用CT4型独石电容器，C2、C3XUANYONGCD11-10V型铝电解电容器。B选用0.25w、8Ω小型电动扬声器，SB为轻触无锁按键开关或者门铃专用按钮，G采用3节5号电池串联供电。制作与测试（一）元件的检验与连接对电路进行组装：按照自己设计的电路，在在通用板上焊接。焊接完毕后，应对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象。对安装完成的电路板的参数及工作状态进行测量，以便提供调整电路的依据。经过反复的调整和测量，使电路的性能达到要求。安装前应检查元器件的质量，安装是特别要注意电解电容、集成芯片等主要器件的引脚和极性，不能接错。从输入级开始向后级安装。开始安装稳压电源，检查万能板内部结构，确定其内部的电气连接属性．1)检查元器件看是否有损坏，或者不符合规格的，要及时更换。2)安装一个元器件，先要用尖嘴钳将其引脚成型，然后用镊子把引脚放入孔内．高度要适中，符合电气标准．完毕后，要用万用表测量元器件引脚和电路板之间是否接触良好，然后再安装下一个元器件。3)对于导线要用斜口钳切成适当的长度，然后成型安装．安装时必须采用绝缘良好的绝缘导线,在画连线的时候要取好元件与元件的距离.连接的时候线与线之间不能交叉。4)应避免元器件损坏的发生，插元器件时候要垂直插拔以免行成不必要的损坏。（二）电路的测试接通所焊接的电路，检验扬声器是否发出响声。如果扬声器没有发出响声，说明焊接的电路不正确或者焊接的不好，应该认真检查一下具体原因并且把错误之处解决。结论与心得课程设计结束了，在这次课程设计中不仅检验了我所学习的知识，还培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处事。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不可少的过程。“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地的迈开这一步，自己单独设计单音门铃的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。参考文献1.阎石《数字电子技术基础》北京：高等教育出版社；2.彭介华《电子技术课程设计指导》高教出版社；3.童诗白、华成英《模拟电子技术基础》高等教育出版社。