555定时器课程设计.docx
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555定时器课程设计
目录
第一章绪论3
第二章555定时器声光报警电路设计4
2.1硬件组成4
2.2电路原理图4
2.3印刷板电路图5
2.4555定时器声光报警电路原理5
2.5性能指标要求5
第三章主要元器件原理及相关计算6
3.1主要元器件介绍6
3.1.1555定时器6
3.1.2电位器6
3.1.3蜂鸣器7
3.1.4蜂鸣器的结构原理7
3.1.5发光二极管7
3.2相关性能指标计算8
3.2.1电容充电时间T18
3.2.2电容放电时间T28
第四章焊接及调试9
1安装及焊接步骤9
2.调试及调试的波形9
第五章结论10
第六章心得体会11
第一章绪论
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4.5V~16V工作，7555可在3~18V工作，输出驱动电流约为200mA，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。
555定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图2.9.1和图2.9.2所示。
它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC/3和2VCC/3
555电路的内部电路方框图如图所示。
它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为
和
。
A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号输入并超过
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
时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
第二章555定时器声光报警电路设计
2.1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。
2.2电路原理图
2.3印刷板电路图
2.4555定时器声光报警电路原理
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。
2.5性能指标要求
指示灯闪光频率为1~2Hz，蜂鸣器发出间隙声响的频率约为1000Hz，指示灯采用发光二极管
第三章主要元器件原理及相关计算
3.1主要元器件介绍
3.1.1555定时器
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4.5V~16V工作，7555可在3~18V工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。
下表为555定时器的逻辑功能表。
输入
输出
UI1
UI2
RD
U0
V状态
X
X
0
0
导通
>2/3VCC
>1/3VCC
1
0
导通
<2/3VCC
<1/3VCC
1
1
截止
<2/3VCC
>1/3VCC
1
不变
不变
3.1.2电位器
电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。
电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。
当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。
电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。
后者可视作一可变电阻器
3.1.3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、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
；蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。
3.1.4蜂鸣器的结构原理
1．压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。
当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。
在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。
2．电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、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。
3．
3.1.5发光二极管
发光二极管简称为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。
3.2相关性能指标计算
3.2.1电容充电时间T1
3.2.2电容放电时间T2
电路振荡周期T
T=T1+T2=0.7（R1+2R2）
电路振荡频率f
第四章焊接及调试
1安装及焊接步骤
1.1查找资料
查找555定时器、蜂鸣器、电位器等的相关资料
1.2准备工具、检测元器件
检测原件是否可用、并记录原件的实际值
1.3焊接
1.4检查是否焊接好，以及焊点是否结实
2.调试及调试的波形
用5V电源接上电路板，根据实验所需的要求旋转可调电阻，是的两个可调电阻的阻值达到所需要求，具体来说就是蜂鸣器和发光二极管能够按照所需要求进行工作。
第五章结论
1.焊接好后的成品图
2.实验波形
第六章心得体会
本次实训让我感触最深的是做事要认真，就像刚才那样，写完的心得，word竟崩溃，我不得不重新写一遍。
做事要认真是因为焊板子的时候老师多次提醒不要焊错，我最终还是焊错了，交板子的时候才发现，改的时候急死了，万一板子原来正常的改了一次，蜂鸣器不响了，我拿什么交上去，还好人品不是很烂，最终还是可以正常工作的。
下次做事一定要小心再小心。
做这个板子的时候觉得这个这么小这么简单，比起中级工算小菜了，就没把这个很认真的对待，没想到最后会让我这么慌张。
板子是做好了，测试应该不比焊板子简单吧，测试要用到示波器，仪器室又是好友是坏的，这个还是要看人品了，我一直认为自己运气都还不错，但愿以后不要遇到坏的仪器，否则，就会很郁闷了。
仪器是很好的，从这个灯的情况觉得这个频率应该就3hz左右吧，发现书上面写的1000hz，这个是什么意思，我想了很长时间。
其实从蜂鸣器的音调可以听的出来频率是在1000hz左右的，并且是可以调节右边的电位器的。
从本来看似像正弦波的波形终于调到了方波，感觉还好，反正我自己证实自己做好了，不用别人认可的吧，其实认真一些可以做的很完美的，以后做什么事情都认真一点，我相信这个应该会做的不错的，再说这个焊板子也不是很难的事情，工人做的事，也许大家都喜欢做工程师，我觉得工人的事情挺好的，做起来挺舒服的还没压力，不用动脑子想为什么会这样，也许以后会去考虑这个事情。
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