基于555定时器的门铃制作

2013~2014学年第二学期基于555定时器的门铃制作学院：机械与汽车工程学院专业：测控技术与仪器班级：11级测控一班姓名：学号：联系电话：指导老师：基于555定时器的门铃制作摘要：555定时器是集模拟、数字于一体的中规模集成电路，它具有广泛的应用。本文首先介绍了555定时器的功能，然后根据555定时器能够产生导通、截止和不变的结果，设计出门铃的电路图以及将555定时器和各元器件根据电路图进行焊接，并对组装好的门铃进行调试使之发出叮咚的响声。关键字：555定时器；控制扬声器；门铃Basedon555timerbelldesignAbstract:555timerwhichsetstheanalog,digitalinoneofthelargescaleintegratedcircuithasbeenwidelyused.Thispaperintroducesthe555timerfunction,thenbasedon555timercangenerateconduction,cutoffandinvariableresult,introducesthedesignandapplicationofthevariouscomponentsofthebellontheweldingwork,totheassembleddoordebuggingtoemitbuzzsound.Keywords:555timer;controlthespeaker;doorbell555定时器是电子工程领域广泛使用的一种中规模集成电路。再加上随着生活水平的提高和居住环境的改善，人们对住宅小区的要求也日益迫切。不管是城市还是农村，现在的人们也越来越喜欢住大房子，但因居住房子离大门口较远，或是单元门口都装有智能防盗门，来人敲门不容易听到，不仅尴尬，更重要的是经常耽误事，为了满足需要，各种门铃应运而生。555定时器是一种结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路。只要外部配接少数几个阻容元件便可组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路。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。555定时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名。555定时器的电压范围宽，双极型555定时器为5~16V，CMOS555定时器为3~18V。可提供与TTL及CMOS数字电路兼容的接口电平。555定时器还可以输出一定的功率，可驱动微电机、指示灯、扬声器等。它在脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电器与电子玩具等领域都用着广泛的应用。一、基于555定时器微功耗电子蜂鸣器的设计.....................................41.1硬件组成.............................................................41.2电路原理图...........................................................41.3微功耗电子蜂鸣器原理及性能要求.......................................4二、主要元器件原理及相关计算.................................................52.1元器件列表及测量值...................................................52.2555时基电路及其应用.................................................52.2.1555电路的工作原理.............................................52.3蜂鸣器...............................................................72.3.1结构原理.......................................................72.3.2制作工艺.......................................................82.3.3分类...........................................................82.3.4驱动方式.......................................................92.4电阻................................................................102.4.1阻值标法......................................................102.4.2色环法........................................................102.4.3电阻测量......................................................112.5电容................................................................122.5.1电容应用及参数...............................................122.5.2电容适用的注意事项............................................132.6发光二极管..........................................................14三、数字万用表.............................................................153.1使用的注意事项......................................................153.2欧姆挡的使用........................................................15四、焊接及调试过程和注意点..................................................164.1使用方法............................................................164.2焊接技术............................................................174.3调试电路板..........................................................194.4调试过程............................................................19五、焊接好后的成品图........................................................20六、心得体会................................................................21一、基于555定时器微功耗电子蜂鸣器的设计1.1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，焊接时需要必要的焊接工具，调试时需要示波器、电源等电子器材以及其它辅助工具。1.2电路原理图1.3微功耗电子蜂鸣器原理及性能要求如图1-2所示，它是以一只555为核心的多谐振荡器，电路简单，成本低廉。555和R1、R2、C1等组成一个无稳态的多谐振荡器，其振荡频率1)221/(44.1CRRf图示参数的频率为2000Hz。当有人按压门上的按钮SA时，555的振荡脉冲由3脚输出，驱动压电陶瓷片BT发出蜂鸣声。对于家中有耳背的老人或聋哑人，可在压电陶瓷片两端并接一个发光二极管及R3，在BT发生的同时，LED会闪烁发光。与LED串接的R3电阻，用于限流，保护LED。图中的IC选用驱动能力强的双极型555；BT采用FT型或HTD型压电陶瓷片，如FT35-2.6AT，HTD35A-1型；LED采用113型（绿色）发光二极管；C1、C2采用CTI-63V型瓷介电容器。二、主要元器件原理及相关计算2.1元器件列表及测量值编号器件名称数量理论值R1电阻11KR2电阻136KR3电阻1510C1电解电容10.01µC2电解电容10.01µ555定时器1蜂鸣器1发光二极管12.2555时基电路及其应用集成时基电路又称为集成定时器或555电路，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，应用十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部电压标准使用了三个5K电阻，故取名555电路。其电路类型有双极型和CMOS型两大类，二者的结构与工作原理类似。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7556，二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。双极型的电源电压VCC＝+5V～+15V，输出的最大电流可达200mA，CMOS型的电源电压为+3～+18V。2.2.1555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图a、b所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关管T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成的分压器提供。它们分别使高电平比较器A1的同相输入端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为CCV32和CCV31。A1与A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚，即高电平触发输入并超过参考电平CCV32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CCV31时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电开关管截止。DR是复位端（4脚），当DR＝0，555输出低电平。平时DR端开路或接VCC。(a)(b)图2-2-1555定时器内部框图及引脚排列图2-2-2VC是控制电压端（5脚），平时输出CCV32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0.01μf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通路。555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容器上的电压，以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路，可方便地构成单稳态触发器，多谐振荡器，施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。2.2.2用途555定时器可工作在三种工作模式下：单稳态模式：在此模式下，555功能为单次触发。应用范围包括定时器，脉冲丢失检测，反弹跳开关，轻触开关，分频器，电容测量，脉冲宽度调制（PWM）等。无稳态模式：在此模式下，555以振荡器的方式工作。这一工作模式下的555芯片常被用于频闪灯、脉冲发生器、逻辑电路时钟、音调发生器、脉冲位置调制（PPM）等电路中。如果使用热敏电阻作为定时电阻，555可构成温度传感器，其输出信号的频率由温度决定。双稳态模式（或称施密特触发器模式：在DIS引脚空置且不外接电容的情况下，555的工作方式类似于一个RS触发器，可用于构成锁存开关。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