精品课程设计叮咚门铃实验说明书Word格式.docx

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（7）撰写设计说明书，进行答辩.

3、撰写课程设计说明书：

封面：

题目，学院，专业，班级，姓名，学号，指导教师,日期

任务书

目录（自动生成）

正文：

1、技术指标；

2、设计方案及其比较；

3、实现方案；

4、调试过程及结论;

5、心得体会；

6、参考文献

成绩评定表

时间安排:

课程设计时间：

18周－19周

18周：

明确任务，查阅资料,提出不同的设计方案（包括实现方案）并答辩；

19周：

按照实现方案进行电路布线并调试通过；

撰写课程设计说明书。

指导教师签名：

年月日

系主任（或负责老师）签名：

（一）设计方案1

（二）实现方案1

1．设计指标2

2.设计方案及其比较3

2。

1方案一3

1.1原理图3

1.方案一原理图3

2.1.2电路原理3

1.3电路数据4

1.4数据计算4

2.1.5调节数据4

1.6元器件功能4

2方案二5

2.2。

1原理图5

2.方案二原理图5

2电路原理5

2.3电路数据6

4数据计算6

2.3方案三7

2.3。

1电路原理图7

3.方案三原理图7

3.2电路原理7

3。

3参数计算8

4调节数据8

2.4方案比较8

实现方案9

1器件介绍9

3.2原理图12

3.3电路器件12

4电路数据12

5电路原理12

6参数计算13

3.7调节数据13

8元器件功能13

3.9布线图14

3.10思考题15

4.调试过程及结论15

4。

1调试过程15

2设计结论15

5。

心得体会15

6。

参考文献16

1．设计指标

声,松开按钮，发出较低频率的“咚”声。

正常人听力范围在20Hz~20000Hz，而1000Hz～5000Hz则是人耳最敏感的声音频率范围,因此，“叮咚”声最好在这个范围内或者左右。

“叮咚”两声频率要求差距比较大,声音持续时间要求适合。

电路最好能功耗低。

门铃叮咚声的声音频率和声音持续时间可调.

设计方案及其比较

1方案一

1.1原理图

1。

方案一原理图

2.1.2电路原理

此电路是以NE555为核心组成的叮咚门铃电路。

NE555和R1、R2、R3、D1、D2、C2组成了一个多谐振荡器,SA是门上的叮咚门铃的按钮开关，在平日,按钮开关处于断开的状态，此时C2通过R2R3充电，C2处电压接近电源电压。

由于D1D2的阻截，C1没法充电，因此C1处电压为零，使NE555的4端口一直处于低电平，而NE555的4接口是复位段，低电平使其复位，所以3端口输出为0，扬声器不响。

当闭合J1A时，D1正向导通，通过R1向C1充电,C1处电压升高,NE555的4端为高电平，无法复位，于此同时，C2则通过R3向NE555的7端口放电,它们以及NE555和

C3构成了一个多谐振荡器，此时f=1。

44/（R+2R3）C2约等于1252Hz（R为D1D2的电阻，约为400欧）

松开J1A时，已经充满电的C1开始放电,R2、R3、C2和NE555构成一个多谐振荡器，此时f=1。

44/（R2+2R3）C2约等于680Hz

2.1。

3电路数据

R1=10k；

R2=10k；

R3=5。

6k;

R4=150;

C1=100u；

C2=0。

1u；

C3=0.01u；

VCC=6.0V

4数据计算

按下J1A之后：

叮的频率f=1。

44/（2R+2R3）*C2=1252Hz

C2充电时间t11〈C2*（R3+2R）=0.00059s

C2放电时间t12<

C2＊R3=0.00056s

由于叮间隔的间隔特别的小，人耳无法分辨出间断的叮声，所以人们听到的是持续的叮声

松开J1A之后：

咚的频率f=1。

44/（R2+2R3）*C2=680Hz

C2充电时间t11〈C2*（R3+R2）=（1。

56e-3）s

C2放电时间t12〈C2＊R3=（5。

6e-4）s

C1放电时间t=C1*R1=1s

咚声持续的时间为:

1s

2.1.5调节数据

叮的频率：

减小R、R3,频率变大，反之则变小;

减小C2,频率变大，反之则变小

咚的频率：

减小R2、R3,频率变大，反之则变小：

减小C1，频率变大，反之则变小

咚声持续的时间:

减小C1、R1，则持续时间变短，反之则变长

1.6元器件功能

R1：

给C1充放电

R2:

J1A断开后，给C2充电

R3：

给C2充放电

C1：

充放电控制NE555的4端口的，来控制扬声器的工作

C2：

充放电来控制NE555，使其发出脉冲波

C3：

滤波,防止干扰

D1、D2：

防止闭合SA后，还有电流流过C1使其充电

J1A:

开关按钮，控制“叮咚”声的开始和叮声的结束

扬声器：

使其发出叮咚的声音

2方案二

1原理图

2.方案二原理图

2电路原理

该叮咚电子门铃电路由触发控制电路、音频振荡器A,音频振荡器B和音频输出电路组成。

触发控制电路：

由门铃按钮J1A、二极管D1、电容器C2和电阻器R1,R2组成

音频振荡器A：

由四与非门集成电路和电阻器R3、电容器C3组成

音频振荡器B：

由与非门和电位器R4，电容器C4组成

音频输出电路：

由电阻器R4、R5、二极管D2、D3和扬声器组成。

平时，两个音频振荡器均不工作,扬声器不发声。

当客人按下门铃按钮S时，C2快速放电，两个音频振荡器同时工作，产生的音频信号经D2,D3混合后，驱动扬声器发出“叮”声。

当客人松开J1A时，C2快速充电，音频振荡器A停止工作,音频振荡器B产生的音频信号推动扬声器发出“咚"

声

2.3电路数据

R1=12k;

R2=12k;

R3=20k；

R4=6k；

C1=47u；

C2=0.022u;

C3=0.1u;

C4=100u

2.2.4数据计算

闭合J1A后：

f=1/（2。

2R3＊C3）+1/（2.2R4*C4）=1790.6Hz

断开J1A之后:

咚的频率:

f=1/（2.2R4＊C4）=757.6Hz

C1充电的时间：

t=C1*R2=1。

128s

咚声持续的时间为1。

2.3方案三

1电路原理图

3.方案三原理图

3.2电路原理

J1是门上的按钮开关,在平日没有按下的时候，C1无法接通不进行充电,因而C1处的电压为0，NE555的4端口（复位端）一直处于低电平，导致3端口输出一直为0，扬声器无法工作。

而C2通过R2、R3、R4进行充电，充满电后,其电压约为电源电压。

当闭合J1时,VCC的电流流过二极管对C1经行充电，其两端电压升高，4端口的电压也开始逐渐升高.同时C2开始对端口7进行放电，电容的电压下降，当其由VCC下降到2/3的VCC时,放电管导通，3端口输出为低电平，但当下降到1/3VCC时，放电管截止，C2则开始充电，3端口理应输出高电平，但是由于控制4端口的电容C1的电压还没有充好点,4端口仍旧输出0使输出端口3强制输出0，扬声器不工作.当C1充好电之后，4端口为高电平，然后输出端3即可输出1，这时扬声器可以工作，发出“叮”的响声（C2的充放电过程不断的重复进行）。

当断开J1

时，VCC则不能通过二极管对C2充放电，只能通过R2、R3、R4充放电，由于电阻值的改变，使其频率发生改变,电阻变大，频率变低，发出“咚"

的声响。

与此同时，C1开始放电，当使其的电压不断下降，最终4端口输入为低电平，强制将其复位，扬声器不再工作。

3.3参数计算

闭合J1A之后：

44/（R+R3+2R4）＊C2=1000Hz

C2充电时间t11〈C2＊（R3+R+R4）=0.001s

C2＊R4=（5.0＊e—5）s

叮的时间间隔十分的小,因此人耳无法分辨间断的叮声，所以人听到的是持续的叮声

断开J1A之后：

咚的频率f=1.44/（R2+R3+2R4）＊C2=480Hz

C2充电时间t11<

C2*（R3+R2+R4）=0.0025s

C2*R4=0.0005s

C1放电时间t=C1*R1=2。

209s

咚声持续的时间为：

2.3.4调节数据

减小R、R3、R4,频率变大,反之则变小；

减小C2，频率变大，反之则变小

减小R2、R3、R4，频率变大，反之则变小:

减小C1,频率变大，反之则变小

咚声持续的时间：

2.4方案比较

方案比较表

方案一

方案二

方案三

器件的数目

较少

多

电路的功耗

较大

比较大

布线的复杂程度

中等

复杂

反映速度

比较快

较慢

很快

造价

较便宜

高

便宜

综上:

选择方案三作为实现方案

实现方案

1器件介绍

NE555的介绍

NE555（TimerIC）大约在1971年由SigneticsCorporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的TimerIC，在往后的30年來非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电路，尽管近年來CMOS技术版本的TimerIC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前都可直接的代用此芯片内使用了3个精度较高的5K分压电阻，型号由此而得名.

NE555是双极性器件的集成电路，内含2个555电路的型号为NE556，为14脚.另有CMOS工艺的7555和7556。

NE555电压使用范围为4。

5V-18V.7555则为3V—15V。

NE555时基电路主要的基本应用

单稳态多谐振荡器MonostableMutlivibrator

无稳态多谐振荡器AstableMultivibrator

4.NE555的内部结构

5．NE555的管脚分布图

2.NE555的工作表

6.工作曲线图

3.2原理图

7．实现方案原理图

3.3电路器件

电阻4个、电容4个、直流电源、按钮开关、扬声器、二极管2个

3.4电路数据

R1=33k；

R3=10k;

R4=10k；

C3=0.01u;

VCC=6V

5电路原理

J1是门上的按钮开关，在平日没有按下的时候，C1无法接通不进行充电，因而C1处的电压为0，NE555的4端口（复位端）一直处于低电平，导致3端口