555门铃课程设计报告书2.docx

1、555门铃课程设计报告书2555门铃电路设计学 院：电气系专 业：机电一体化班 级：10机电五年制（1）班姓 名：2014 年3月 摘要鉴于现今社会商品化的进程，顾客对商家服务的态度越来越高，现在很多商家用上大量的人力物力在商店门口招呼顾客，这样就造成了对资源的浪费，如果采用本文所要设计的迎客，送客，语音留言门铃，就可以完全节省这部分成本，而且这部分门铃不需要机械开关，具有电路新颖，结构简单，灵敏度高，性能稳定和安全可靠等特点，并且可以代替主人向来客的到访或离开表示一种礼貌上的欢迎，表达对客人的尊敬，让人有一种宾至如归的感觉。本文介绍一种具有简单识别来人功能的语音门铃，适合在宾馆，商场等公共场

2、所的门前安装使用。当有人进门时，他会礼貌的发出“欢迎光临”声，有人出门时则自动发出“谢谢光临”的欢送语，使人倍感亲切。此外，它还具有复用性，平时能够当作一般的时钟来用。关键词：555定时器： 目录 3一、课程设计的目的和意义4二、电路说明 4三、电路原理 5四、电路数据 6五、利用Multisim绘制原理图 7六、元器件功能 8七、555定时器组成图及工作原理 9八、电路板制作流程 131、简化电路图 132、试验 133、焊接调试 134、测试电路13九、设计结论 14555门铃电路设计1、 课程设计目的、意义目的：1.掌握555叮咚音响电子门铃电路的组成、工作原理。 2.了解并掌握电路的一

3、半设计方法。具备初步的独立设计能力。 3.学习Multisim绘图软件设计一个叮咚门铃电路。 4.再设计电路的过程中熟练掌握555定时器以及有他构成的各种电路的结构和用途。意义：在设计的过程中锻炼动手能力，增强合作意识，加强了对知识的了解，通过设计了解自己对哪方面的知识了解不足。2、电路说明本电路是用NE555集成电路接成的多谐振荡器。当按下S1，电源经D2对C3充电，当集成电路4脚（复位端）电压大于1V时，电路振荡，扬声器发出“叮”声。松开按钮S1，C3电容储存的电能经R4电阻放电，但集成电路4脚继续维持高电平而保持振荡，但这时因R1电阻也接入振荡电路，振荡频率变低，使扬声器发出“咚”声。当

4、C3电容器上的电能释放一定时间后，集成电路4脚电压低于1V，此时电路将停止振荡。再按一次按钮，电路将重复上述过程。C3、R4放电时间的长短决定了断开S1后余音的长短，所以要改变余音的长短可调整C3、R4的数值，一般余音不易过长。本电路可采用5V直流稳压电源供电，等待电流约为3.5mA，鸣叫电流约为120mA。3、电路原理本电路是以NE555定时器为核心组成的“叮咚”门铃。电路图中的NE555和R1、R2、R3、D2、D4、C3构成了一个多谢振荡器，J1是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D2没有导通，D4反向截止，R3接地，所以NE555的4号端口一直处于低电平，而NE5

5、55的4接口是复位端，当接入低电平时使其复位，所以3号端口无输出，扬声器不响。并且C3通过R1、R2充电，充电完成后C4两端电压约等于电源电压。当J1闭合时，D2正向导通，通过R3向C4充电，C4两端电压升高，此时NE555的4号端处于高电平，无法使其复位，与此同时，C3则通过R2向NE555的7端口放电，它们以及NE555和C5构成了一个多谢振荡器。此时f=1/0.7（2R+2R2）C2约等于1386Hz（R为D2与D4的电阻和，约为300欧）。松开J1时，已经充满电的C4开始放电，R2、R3、C3和NE555构成一个多谢振荡器，此时f=1/0.7（R1+2R2）C2约等于717Hz4、电路

6、数据1.门铃电路 元器件 数量 数值电 阻4 47K电解电容1 10uF 电 容2103 1 104二极管 1N41483按键开关19013三极管1NE5551扬声器12.+5V电源电路电解电容125V、330uF1 1000uF9V变压器 1稳压器LM7805 1二极管IN4007 15、利用Multisim绘制原理图首先打开Multisim软件，新建文件并改文件名为555门铃。在默认库及Component库中查询电路元件并合理摆放。在电气规则检查无误后再添加网络表，并合理、美观的绘制Multisim图。1.门铃电路图 2. +5V电源电路图 6、元器件功能电子元器件功能电 阻限流、分压电

7、容通高频阻低频二极管整流三极管电流放大扬声器发出叮咚生稳压器LM7805稳压电路的输出电压为+5V9V变压器 将220V交流变为9V交流7、555定时器组成图及工作原理555定时器的图形符号及管脚图如图1所示，其中管脚1是接地端，管脚2为触发端，管脚3为输出端，管脚4为复位端，管脚5是控制电压输入端，管脚6为门限端，管脚7是内部三极管的放电端，管脚8是电源Vcc端。图1 555定时器的内部电路方框图如图2所示，该集成电路由四部分组成：电阻分压器、电压比较器、基本RS触发器、输出缓冲器和放三极管。比较器的参考电压由三只5K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

8、反相输入端的参考电平为2Vcc/3和Vcc/3。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2Vcc/3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Vcc/3时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时充电，开关管截止。MR是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接Vcc。CO是控制电压端(5脚)，平时输出2Vcc/3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0.01uF的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰

9、，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电路。1、 电阻分压器电阻分压器由三个阻值相同的电阻（R）串联而成。由于集成运放具有高输入阻抗的特点，当CO端不施加电压时，uco=2/3VDD,运放B的“+”端电压为1/3VDD2、 电压比较器定时器的主要功能取决于集成运放A、B组成的比较器。比较器的输出直接控制基本RS触发器和放电管V的状态。比较器输出输入之间的关系为： uTH2/3VDD,uo1=1； uTH1/3VDD,uo2=0； u/TR1/3VDD,uo2=1。式中TH为阀值输入端，/TR为触发器输入端。3、 基本RS触发器基本RS触发器由或非门G1

10、、G2组成。/R是外部复位端，低电平有效，当/R=0时，Q=0，基本RS触发器不管比较器的输出如何而强制复位；当/R=1时，定时器工作，基本RS触发器状态取决于比较器的输出。4、 放电管V和输出缓冲级放电管为N沟道增强型MOS管。当G5开通时，V截止，D端与地断开；当G5关闭时，V导通，D端与地接通。G5、G6组成输出缓冲级，其作用是提高定时器的带负载能力，同时隔离负载对定时器的影响。8、门铃电路板制作过程1、简化电路图 按照门铃电路原理图，画出他的简化电路图，使焊接过程更加清晰，明确。2、试验 按照简化电路图以面包板为载体，连接线路，观察实验结果3、焊接调试工具：35V烙铁、焊锡、松香、螺丝

11、刀、钳子按照原理图在电路板上进行焊接元件，调试完毕后通电，直到发出叮咚的门铃声后停止操作。4、测试电路基本操作步骤描述：测试前的准备观察负载电压波形聆听扬声器清理现场（1） 测试前的准备：555定时器门铃的测试电路。安装完成后，对照测试线路图和装配图进行检查。（2） 用万用表检测电源是否有短路问题，无误后插上集成电路，方可通电测试。（3） 将电路的8脚与电源相连接。按下按钮SB，再松开SB，用示波器观察uc、uo的波形。（4） 聆听扬声器的声音。9、设计结论：本电子门铃从另一个角度扩展了电子门铃的功能。而且系统电路简单，运行稳定。如果要记录大量的来访信息，只需要更换同系列且容量更大的存储芯片，并在软件上对存储信息的相关起始地址作简单的修改即可。通过这次电子门铃的设计，使我更加对门铃有了更深刻的了解和认识，获得了许多关于门铃方面的知识，也认识到自己学习中的不足，促使我会在今后的学习中更加努力学习。