555集成定時器的應用試驗報告

.z.電工電子實驗報告555集成定時器的應用一、實驗目的1.熟悉555定時器電路的工作原理。2.熟悉555時基電路邏輯功能的測試方法。掌握用555定時器電路構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，多諧振蕩器，施密特觸發(fā)器的方法和原理。3.了解定時器555的實際應用。（做一個閃爍指示燈門鈴）二、實驗儀器與器材1、數(shù)字邏輯實驗箱1臺2、萬用表1只3、雙蹤示波器1臺4、元器件：NE555、放光二極管、電阻、電容、揚聲器、導線若干三、預習要求1．對照功能表熟悉555定時器各管腳及其功能。2閱讀本實驗的實驗原理以及教材中有關單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、施密特振蕩器的容。3．根據(jù)原理圖和給出的電路參數(shù)，畫好單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、施密特振蕩器的電路圖，估算實驗結果。4．了解555定時器的一般應用電路。四、實驗原理555定時器是模擬—數(shù)字混合式集成電路，利用它可以方便地構成脈沖產(chǎn)生、整形電路和定時、延時電路。具有功能強，使用靈活、方便等優(yōu)點，在數(shù)字設備、工業(yè)控制、家用電器、電子玩具等許多領域都得到了廣泛的應用。集成定時器的產(chǎn)品主要有雙極型和CMOS型兩類，按集成電路部定時器的個數(shù)又可分為單定時器和雙定時器；雙極型單定時器電路的型號為555，雙定時器電路的型號為556，其電源電壓的圍為5～18V；CMOS單定時器電路的型號為7555，雙定時器電路的型號為7556，其電源電壓的圍為2～18V。CMOS型定時器的最大負載電流要比雙極型的小，它們的功能和外引腳排列完全相同。（一）、555定時器的電路結構及其功能圖4-１為555定時器的部邏輯電路和外引腳圖，從結構上看，555電路由2個比較器、1個基本RS觸發(fā)器、1個反相緩沖器、1個集電極開路的放電晶體管和3個5kΩ電阻組成分壓器組成。圖1-１555邏輯電路圖和引腳圖圖1-2555的功能表典型應用1.用555定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器圖1-2為由555定時器和外接定時元件R、C構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間tw（即為延時時間）決定于外接元件R、C值的大小。通過改變R、C的大小，可使延時時間在幾個微秒到幾十分鐘之間變化。當這種單穩(wěn)態(tài)電路作為計時器時，可直接驅動小型繼電器，并可以使用復位端（4腳）接地的方法來中止暫態(tài)，重新計時。圖1-2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2、用555定時器構成多諧振蕩器如圖2－1(a)，由555定時器和外接元件R1、R2、C構成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號電容在1/3VCC和2/3VCC之間充電和放電。其波形如圖2－1(b)所示。輸出信號的時間參數(shù)是：555電路要求R1與R2均應大于或等于1KΩ，但R1＋R2應小于或等于3.3MΩ。外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性，555定時器配以少量的元件即可獲得較高精度的振蕩頻率和具有較強的功率輸出能力。因此這種形式的多諧振蕩器應用很廣。圖2-1多諧振蕩器3、施密特觸發(fā)器電路如圖3－1（a），只要將腳2、6連在一起作為信號輸入端，即得到施密特觸發(fā)器。圖3-1(b)示出了vi和vO的波形圖。電路的電壓傳輸特性曲線如圖3-1(c)所示?；夭铍妷簣D3-1施密特觸發(fā)器4、實際應用（做一個閃爍指示燈門鈴）作品實際作用：發(fā)光二極管發(fā)光閃爍，便于夜間和光線不好的情境下，訪客能輕易找到門鈴……按下開關，此時揚聲器鳴叫，指示燈常亮,告知主人。（555構成方波振蕩形式，平時開關斷開時頻率低達1HZ左右，每秒閃爍一次，開關按下后2.2M的電阻被短路，555的振蕩頻率達到2KHZ以上，揚聲器發(fā)聲通知主人，LED變?yōu)檫B續(xù)發(fā)光。）1、方案確定：在仿真環(huán)境下運行檢測，確保實驗可行性，為所需器材做準備……仿真是否成功是決定硬件制作成功重要過程。圖4-1閃爍指示燈門鈴Proteus下仿真2、仿真環(huán)境下的調試與驗證，用仿真示波器觀察C2兩邊（即A、B點）的振蕩信號。如下圖4-24-3圖4-2開關斷開狀態(tài)下A、B點的信號圖4-3常按開關后A、B點信號通過仿真我們可以看到開關閉合后，當2.2M的電阻被短路后振蕩頻率增大到幾千HZ以上，揚聲器發(fā)聲，LED變?yōu)檫B續(xù)發(fā)光。3、揚聲器兩端電壓電流必需是安全值，測得的結果如下圖：用交流電壓表測得最大電壓值為1.06V。交流電表表側值3、硬件制作：選擇器材并檢查好壞，由于沒有22uf的電容，臨時用兩個47uf的電容串在一起組成接近23uf電容值。效果還行……實物圖實物檢驗：所用儀器；直流電壓源供電（5V），數(shù)字示波器。接好線路，檢查后通電，打開儀器。實物檢驗用示波器觀察開關閉合前后觀察555產(chǎn)生振蕩信號用示波器觀察開關閉合后后觀察555產(chǎn)生振蕩信號總結：555時基電路外加簡單的RC電路后，可以構成精確的定時電路。電路結構簡單，穩(wěn)