1、叮咚门铃电路的设计叮咚门铃电路的设计1 技术指标设计一个叮咚门铃电路,设一个按钮,按下按钮时发出门铃的较高频率“叮”声,松 开按钮,发出较低频率的“咚”声。门铃叮咚声的声音频率和声音持续时间可调。2 设计方案及比较IR1UR4zrDIODEXZD2DIODElOOuF屮rR3l-C? -10C3O.OluFLS1SPEAKER图12.1方案一方案一原理图如图1所示,该方案主要应用555定时器构建一个多谐振荡器,通过按 键开关控制两条不同的充电线路产生两种不同的发声频率,分别对应按键按下和断开的两 种状态,从而实现“叮咚”的发声要求。当按键未按下时,定时器4脚(清零端)接地,为低电平,此时定时器
2、不能正常工作, 且输出恒定为低电平,放电端 7脚连接的三极管处于导通状态,此时电源未对 C2电容充 电,2、6脚接入电压小于1/3,扬声器不发声。当按键按下时,清零端4脚接入高电平,定时器可以正常工作,且电源给 C1充电。 按下瞬间因为2、6脚接入电压小于1/3,所以定时器输出高电平,放电端 7脚连接的三极 管处于截止状态,电源通过 D1、R1、R3给C2充电,当C2上端电压大于2/3时,定时器 输出低电平,发电端7脚连接的三极管导通,C2通过R3经过三极管放电,直至C2谁管你 蛋电压小于1/3,有开始充电过程,如此循环,使得扬声器发出连续鸣响。当按键松开后,清零端4脚不会马上突变为低电平,C
3、1通过R4放电会使得4脚维持 一段时间的高电平,就是“咚”声,维持的时间。定时器仍处于正常工作状态,此时电源 通过R2 R1、R3给C2充电,如同上面一样,当 C2上端电压大于2/3是会放电,小于1/3 是会充电,产生循环,使扬声器发出声音。当C1放电完毕后,清零端4脚变为低电平,定时器不能正常工作,是扬声器停止发 声。相关数据计算:“叮”声的频率:f1 1 1430.7(R R1 2R3)C2 (R R1 2R3)C2此时C2的充电时间:C2 的放电时间:“咚”声的频率:此时C2的充电时间:C2 的放电时间:“咚”声的持续时间:频率调节和持续时间调节方法:“叮”的频率调节:fl与R1、R3
4、C2成反比关系,增大R1、R3或C2则频率减小, 反之则频率增大“咚”的频率调节:f2与R1、R2 R3 C2成反比关系,增大R1、R2 R3或C2则频 率减小,反之则频率增大。“咚”的持续时间调节:与 C1和R4成正比关系,增大C1或R4则持续时间变短,反 之则增长。仿真是2脚输入波形和3脚输出波形:5 / 10图3 “咚”的波形图42.2方案二方案二原理图如图4所示,该方案利用四个二输入与非门、电阻及电容构成两组音频 震荡电路:音频电路1( A和B组成),音频电路2( C和D组成)。通过按键控制两组音频 电路的工作状态驱动扬声器发出声音。当按键未按下时,两个音频电路均不工作,不产生震荡信号
5、,扬声器不发声。当按下按键时,使 C1两端均为高电平,且电源驱使两个音频电路工作,两个电路的 信号在D2、D3出叠加,驱使扬声器发声。当按键松开时,C1通过R2放电,使音频电路2继续工作,因为1脚为低电平,所以 音频电路1不工作,此时只有音频电路2驱使扬声器工作。当C1放电完成后,两个音频电路均不工作,扬声器停止工作。相关数据计算:“叮”的频率计算:“咚”的频率计算:“咚”的持续时间: 电路调节方法:“叮”的频率调节:fl与R3 R4 C2 C3成反比,增大R3 R4 C2 C3的值,频率 减小,反之频率增大。“咚”的频率调节:f2与R4 C3成反比,增大R4 C3则频率减小,反之则频率增大。
6、“咚”的持续时间调节:与 C1、R2成正比,增大C1或R2则持续时间增长,反之则 减短。2.3方案三方案原理图如图5所示,该方案与方案一原理相同,主要是把电路设计改动了一下, 使得充电路径有所改变。当按键未按下时, 定时器 4 脚(清零端)接地,为低电平,此时定时器不能正常工作, 且输出恒定为低电平,放电端 7 脚连接的三极管处于导通状态,此时电源未对 C2 电容充电,2、6 脚接入电压小于 1/3 ,扬声器不发声。当按键按下时,清零端 4 脚接入高电平,定时器可以正常工作,且电源给 C1 充电。按下瞬间因为 2、6 脚接入电压小于 1/3, 所以定时器输出高电平,放电端 7 脚连接的三极 管
7、处于截止状态,电源通过 D1、R3给C2充电,当C2上端电压大于2/3时,定时器输出 低电平,发电端7脚连接的三极管导通,C2通过R3经过三极管放电,直至C2谁管你蛋电 压小于 1/3 ,有开始充电过程,如此循环,使得扬声器发出连续鸣响。当按键松开后,清零端4脚不会马上突变为低电平,C1通过R4放电会使得4脚维持 一段时间的高电平,就是“咚”声,维持的时间。定时器仍处于正常工作状态,此时电源 通过R1、R3给C2充电,如同上面一样,当 C2上端电压大于2/3是会放电,小于1/3是 会充电,产生循环,使扬声器发出声音。当 C1 放电完毕后,清零端 4 脚变为低电平,定时器不能正常工作,是扬声器停止发相关数据计算:“叮”声的频率:此时C2的充电时间:C2 的放电时间:“咚”声的频率:此时C2的充电时间:C2 的放电时间:咚”声的持续时间:频率调节和持续时间调节方法:“叮”的频率调节:fl与R3 C2成反比关系,增大R1、R3或C2则频率减小,反之 则频率增大。“咚”的频率调节:f2与R1、R3 C2成反比关系,增大R1、R2 R3或C2则频率减 小,反之则频率增大。“咚”的持续时间调节:与 C1和R4成正比关系,增大C1或R4则持续时间变短,反 之则增长。
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