聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)

1、基于555聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 前言根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，在設(shè)計(jì)前必須對(duì)電子技術(shù)、Multsim仿真軟件、Altium Designer和主要用到的芯片熟悉了解和掌握。設(shè)計(jì)中主要要完成的是發(fā)聲報(bào)警和發(fā)光報(bào)警這兩個(gè)部分電路，電路中利用了555多諧振蕩器電路，并對(duì)555多諧振蕩器電路中3腳輸出端的周期和占空比進(jìn)行了分析，得到了符合要求的輸出周期。按照設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)要求等進(jìn)行選擇，最后得出了設(shè)計(jì)中最理想的方案。本次設(shè)計(jì)把重點(diǎn)放在電路的設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試上。大家都知道，在電路運(yùn)用日趨廣泛的情況下，獨(dú)立運(yùn)用一個(gè)集成電路中的某一部分的元件運(yùn)用逐漸減少，因此本設(shè)計(jì)的

2、主要在于橋式整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路的運(yùn)用和選擇上，再設(shè)計(jì)和運(yùn)用的過(guò)程中有著一定的局限性。本設(shè)計(jì)中為了能夠使所用的元件參數(shù)有根有據(jù)，有相應(yīng)的計(jì)算公式代入進(jìn)行理想計(jì)算。也有一部分是從參考書(shū)目得來(lái)。555定時(shí)器聲光報(bào)警電路是利用兩個(gè)555定時(shí)器組成的振蕩電路，實(shí)現(xiàn)異步工作，使兩個(gè)振蕩器間隙振蕩，這樣蜂鳴器就會(huì)發(fā)出間隙的聲響，發(fā)光二極管閃爍。一、 設(shè)計(jì)目的利用555定時(shí)器聲光報(bào)警電路，實(shí)現(xiàn)異步工作，使兩個(gè)振蕩器間隙振蕩，這樣蜂鳴器就好發(fā)出間隙的聲響，發(fā)光二極管閃爍，利用仿真和pcb畫出來(lái)。二、 設(shè)計(jì)思路：1、 硬件組成本電路包括555定時(shí)器、蜂鳴器、發(fā)光二極管等其它電子原件，調(diào)試時(shí)需要示波器、電

3、源等以及其它輔助工具。2、 電路電路圖3、555定時(shí)器聲光報(bào)警電路原理電路由兩個(gè)555多諧振蕩器組成，第一個(gè)振蕩器的振蕩頻率為12Hz時(shí)，第二個(gè)振蕩器的振蕩頻率為1000Hz。將第一個(gè)振蕩器的輸出(3腳)接到第二個(gè)振蕩器的復(fù)位端(4腳)。在輸出高電平時(shí)，第二個(gè)振蕩器振蕩;輸出低電平時(shí)，第二個(gè)振蕩器停振。這樣，蜂鳴器將發(fā)出間隙聲響。3、 元件性能分析及相關(guān)計(jì)算1、 元器件列表及測(cè)量值編號(hào)器件名稱數(shù)量理論值Rp1電位器110kR2電阻12kRp3電位器120kR4電阻12kC1電解電容1100FC2電解電容10.1FC3電解電容14.7FC4電解電容110FC5點(diǎn)解電容15FHA蜂鳴器1LED發(fā)光

4、二極管1NE555555定時(shí)器12.主要元器件介紹2.1 555定時(shí)器555 定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為 555，用 CMOS 工藝制作的稱為 7555，除單定時(shí)器外，還有對(duì)應(yīng)的雙定時(shí)器 556/7556。555 定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，輸出驅(qū)動(dòng)電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。下圖所示為雙極型5G555定時(shí)器的邏輯圖。它的電壓比較器C1和C2(包括電阻分壓器)、G1和G2組成的基本RS觸發(fā)器、集電極開(kāi)路的放電管V和輸出緩沖級(jí)G3三部分組成。

5、C1和C2為兩個(gè)電壓比較器，當(dāng)CO端懸空時(shí)，他們的基準(zhǔn)電壓為VCC經(jīng)3個(gè)5k的電阻分壓后提供。UR1=2/3VCC為比較器C1的基準(zhǔn)電壓，TH（閾值輸入端）為其輸入端。UR2=1/3VCC為比較器C2的基準(zhǔn)電壓，TR（觸發(fā)輸入端）為其輸入端。CO為控制端，當(dāng)外接固定電壓UCO時(shí)，則UR1=UC0、UR2=1/2UCO。RD 為直接置0端，只要RD =0，輸出u0便為低電平，正常工作時(shí)，RD 端必須為高電平。它的各個(gè)引腳功能如下：1腳：GND源負(fù)端VSS或接地，一般情況下接地。2腳：TRI低觸發(fā)端。 3腳：OUT輸出端。 4腳：RST是直接清零端。當(dāng)R端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論TR、

6、TH處于何電平，時(shí)基電路輸出為“0”，該端不用時(shí)應(yīng)接高電平。 5腳：COM為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部?jī)蓚€(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時(shí)，應(yīng)將該端串入一只0.01F電容接地，以防引入干擾。6腳：THR高觸發(fā)端。7腳：DIS放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。電阻分壓器由三個(gè)5k的等值電阻串聯(lián)而成。電阻分壓器為比較器C1、C2提供參考電壓，比較器C1的參考電壓為2/3Vcc，加在同相輸入端，比較器C2的參考電壓為1/3Vcc，加在反相輸入端。比較器由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的集成運(yùn)放C1、C2組成。高電平觸發(fā)信號(hào)加在C1的反相輸入端，與同相輸入端的參考電壓比較后，其結(jié)果作為

7、基本RS觸發(fā)器R端的輸入信號(hào)；低電平觸發(fā)信號(hào)加在C2的同相輸入端，與反相輸入端的參考電壓比較后，其結(jié)果作為基本RS觸發(fā)器S端的輸入信號(hào)?；綬S觸發(fā)器的輸出狀態(tài)受比較器C1、C2的輸出端控制。 8腳：VCC(或VDD)外接電源VCC，雙極型時(shí)基電路VCC的范圍是4.516V，CMOS型時(shí)基電路VCC的范圍為318V。一般用5V。下表為555定時(shí)器的邏輯功能表。輸 入輸 出UI1UI2RDU0V狀態(tài)XX00導(dǎo)通2/3VCC1/3VCC10導(dǎo)通2/3VCC1/3VCC11截止1/3VCC1不變不變。22電位器電位器是具有三個(gè)引出端、阻值可按某種變化規(guī)律調(diào)節(jié)的電阻元件。電位器通常由電阻體和可移動(dòng)的電

8、刷組成。當(dāng)電刷沿電阻體移動(dòng)時(shí)，在輸出端即獲得與位移量成一定關(guān)系的電阻值或電壓。電位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可視作一可變電阻器。電位器是可變電阻器的一種。通常是由電阻體與轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)組成，即靠一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上移動(dòng)，獲得部分電壓輸出。 電位器的作用調(diào)節(jié)電壓（含直流電壓與信號(hào)電壓）和電流的大小。 電位器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)電位器的電阻體有兩個(gè)固定端，通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸或滑柄，改變動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上的位置，則改變了動(dòng)觸點(diǎn)與任一個(gè)固定端之間的電阻值，從而改變了電壓與電流的大小。2.3蜂鳴器蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具

9、、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。 ；蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。3相關(guān)性能指標(biāo)計(jì)算3.1電容充電時(shí)間T13.2電容放電時(shí)間T23.3電路振蕩周期TT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C3.4電路振蕩頻率f 三、調(diào)試用5V電源接上電路板，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需的要求旋轉(zhuǎn)可調(diào)電阻，是的兩個(gè)可調(diào)電阻的阻值達(dá)到所需要求，具體來(lái)說(shuō)就是蜂鳴器和發(fā)光二極管能夠按照所需要求進(jìn)行工作。仿真原理圖仿真波形圖四、 PCB版的設(shè)計(jì) 555芯片 Pcb原理圖 將原理圖傳到Pcb板 Pcb板五、 小結(jié)在上傳原理圖到pcb板時(shí)芯片沒(méi)成功上傳到很可能是芯片封裝出現(xiàn)問(wèn)題，改進(jìn)后仍然沒(méi)解決這問(wèn)題六、心得體會(huì)經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我個(gè)人得到了不少的收獲，一方面加深了我對(duì)課本理論的認(rèn)識(shí)，另一方面也提高了使用操作能力。這次是我真真正正的親自完成，所以覺(jué)得相當(dāng)寶貴，印象深刻，在實(shí)驗(yàn)之前必須要弄懂實(shí)驗(yàn)原理。也深深地體會(huì)到理論與實(shí)踐的指導(dǎo)作用，