基于NE555的声光双音门铃电路设计

目录选题意义及内容....................................................3电路设计原理.......................................................3元件清单............................................................................3电路设计............................................................................4原理...................................................................................4multisim仿真.......................................................5仿真电路图.........................................................................5仿真结果............................................................................6问题与改进..........................................................7总结与感想..........................................................7参考文献..............................................................72一、选题意义及内容“声光双音门铃”是将门铃声音控制和闪光过程结合起来的门铃电路的扩展电路之一。门铃声响起的同时伴随闪光，可避免门铃声与其他铃声或邻居的门铃声相混淆，便于应用，成本低廉，是一种很有发展前途的产品。“双音”是指按下门铃开关时，扬声器发出“叮”的声音，松开开关后，扬声器发出“咚”的余音。“声光”即指在门铃声响起到消失的一段时间内，都伴随有闪光。我所设计的闪光方式为两只LED灯以一定频率交替闪烁。电路分为两部分：双音门铃电路、闪烁灯光电路，均由555定时器构成多谐振荡器组成。555定时器是中规模集成时间基准电路,可以方便地构成各种脉冲电路。由于其使用灵活方便、外接元件少,因而在波形的产生与变换、定时、报警、家用电器等领域得到了广泛应用。双音门铃电路是利用定时器构成多谐振荡器组成。二、电路设计原理1、元件清单时基芯片NE5552片,3kΩ电阻器3个,510Ω电阻2个，20kΩ电阻3个，0.1uF、10uF电容器各1个,47uf电解电容2个,二极管2只,LED2个,5V蜂鸣器1个，按钮开关1个。5V电源供电。元件种类NE555电阻Ω电容uFLED蜂鸣器按钮开关二极管3k51020k0.11047个数232211221122、电路设计3U1LM555CMGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2U2BUZZER500HzVDD5VJ1Key=SpaceD11N1206CR13k¦¸R23k¦¸3C1100nFC2100nF45D21N1206C1C347uFR320k¦¸Key=A50%C447uF7R43k¦¸2U3LM555CMGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2R520k¦¸R620k¦¸9C510uF11R7510¦¸R8510¦¸LED1LED21310VDD8060143、原理（1）双音门铃部分：电路原理图如图所示。未按门铃按AN钮时,UC3两端电压为零,555的R复位端有效、输出③脚为0,门铃不响。按下门铃AN,二极管正向导通,给电容C3充电,使UC3两端电压接近+5V、R=1,555芯片工作.按门铃AN的同时D导通,+5V经过D、R1、R2向电容C1充电。当充电至UC1»2/3VCC时,555定时器置0,输出跳变为低电平；同时,泄放开关导通,电容C1--电阻R2-⑦脚--地开始放电。当电容放电至UC«1/3VCC时,555定时器置1,输出电位又跳变为高电平,同时泄放开关VT截止,电容C1重新开始充电,重复上述过程。如此周而复始,电路产生振荡。松开门铃AN,二极管截止,C3通过R1产生放电回路。放电至1/3电源电压(即1.4V)时,555复位,停止振荡。综上所述,静态时门铃不响,按下时按f1频率响,扬声器发出“叮”的声音。松开时按f2频率响,扬声器发出“咚”的声音,“咚”声余音的长短可通过改变R3（图中为定值电阻R1）的数值来改变。按门铃AN时振荡频率：f=1/(T1+T2)4T1=0.693*(R1+R2)C1T2=0.693*R2C1松开门铃AN这段时间的振荡频率：f=1/(T1+T2)T1=0.693*(R1+R2)*C1T2=0.693*R2*C1松开门铃AN,门铃维持响的时间约为1.3*R3*C3。（2）灯光电路部分如图右半部分，555、C、R5、R6共同组成第二个多谐振荡器，③脚输出的高低电平驱动LED1，LED2，使之轮流发光。R7、R8是保护电阻。电路中最核心的部分就是两个多谐振荡器的4脚相连，通过UC3来控制两个芯片的工作，从而实现声光同步。4、multisim仿真1、仿真电路图U1LM555CMGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2U2BUZZER500HzVDD5VJ1Key=SpaceD11N1206CR13k¦¸R23k¦¸3C1100nFC2100nF45D21N1206C1C347uFR320k¦¸Key=A50%C447uF7R43k¦¸2U3LM555CMGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2R520k¦¸R620k¦¸9C510uF11R7510¦¸R8510¦¸LED1LED2131410VDDXSC1ABExtTrig++__+_80XSC2ABExtTrig++__+_6052、示波器显示波形Xsc1：Xsc2：65、问题与改进图示为最终完成电路。在实际操作过程中我们分别遇到了LED不闪烁、蜂鸣器有杂音等问题。经过改进的部分有：将R5、R6调大，减小LED部分多谐振荡器的振荡频率，电路正常闪烁；蜂鸣器+端接地，排除不正常声响。6、总结与感想通过设计这个门铃电路，我们进一步理解了555定时器的基本原理，只要在555外部配上几个适当的阻容元件,就可以构成单稳态触发器、多谐振荡器等脉冲产生与整形电路,在定时、防盗报警器等方面都可以应用。通过改变阻容元件的参数，可以产生各种各样的脉冲，在设计的与制作的过程中，我们也想到了各种其他的应用方案，可惜时间有限，不能一一实现。最重要的是我们掌握了555定时器的制作技能，能通过运用555定时器原理制作简单的小制品。在设计电路的过程中，我也掌握了很多不甚了解的电子元件的使用方法，如蜂鸣器的接法、发声原理等等。我们小组相继完成了面包板的连接、电路板的实际焊接操作，成品电路效果均好，一方面是由于电路相对简单，焊接难度不大，另一方面是我在连线前对电路了解、记忆深刻，所以进程较快。做任何设计工作，必须先熟悉背景知识，否则只能事倍功半。通过这次课程设计，也提高了我们文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。通过设计仿真，我熟悉了multisim这款软件，也是本次课设最大的收获之一，今后还可以应用在各种课程和设计任务中。我在小组中的任务是：确定选题、设计改进电路，完成仿真、部分焊接工作。7、参考文献[1]侯建军.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2007．[2]康华光,邹寿彬.电子技术基础(数字部分)[M].北京:高等教育出版社,2000.[3]陈永甫.新编555集成电路应用[M].北京:电子工业出版社,2000.