555定時(shí)器聲光報(bào)警電路__課程設(shè)計(jì)書

1、蘇州市職業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書名稱555定時(shí)器聲光報(bào)警電路2011年12月12日至2011年12月16日共1周院 系電子信息工程系班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)系主任教研室主任鄧建平指導(dǎo)教師目錄第一章 緒論 1第二章 555 定時(shí)器聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì) 22.1 硬件組成 22.2 電路原理圖 22.3 電路原 22.4 性能指標(biāo) 2第三章 主要元器件原理及相關(guān)計(jì)算 33.1.主要元器件介紹 33.1.1 555 定時(shí)器 33.1.2 555 定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)及其功能 33.1.3 555 定時(shí)器的應(yīng)用分類 43.2 測(cè)量值 53.3電位器 53.3.1 電位器的作用及特點(diǎn) 53.4 蜂鳴器 63.4.1 蜂鳴

2、器的結(jié)構(gòu)原理 63.5 發(fā)光二極管 73.6 相關(guān)性能指標(biāo)計(jì)算 7第四章 焊接及調(diào)試過程與注意點(diǎn) 84.1 安裝及焊接步驟 84.1.1 查找資料 84.1.2 準(zhǔn)備工具、檢測(cè)元器件 84.1.3 焊接 84.2 調(diào)試及調(diào)試后的波形 9第五章 心得體會(huì) 10第一章 緒論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

3、或者模擬電路電平兼容。 555定時(shí)器可以說是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范。555定時(shí)器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便靈活、用途廣泛的多功能電路。只要 外部配接少數(shù)幾個(gè)阻容元件便可組成施密特觸發(fā)器、 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、 多諧振蕩器 等電路。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、 家用電器、 電子測(cè)量及自動(dòng)控 制等方面。555定時(shí)器用于取代機(jī)械式定時(shí)器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設(shè)計(jì) 有三個(gè)5k Q的電阻而得名555 定時(shí)器聲光報(bào)警電路是一種防盜裝置， 在有情況時(shí)它通過指示燈閃光和 蜂鳴器鳴叫，同時(shí)報(bào)警的一種裝置。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

4、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。10第二章555定時(shí)器聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)2.1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。22電路原理圖圖2-1電路原理圖2.3電路原電路由兩個(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。2.4性能指標(biāo)指示燈閃光頻率為12Hz蜂鳴器發(fā)出間隙聲響的頻率約為1000Hz指示燈采用發(fā)光二極管。（充電時(shí)間 T1 =

5、0.693（R1+ R2）C，放電時(shí)間T2 =0.693R2C）第三章主要元器件原理及相關(guān)計(jì)算3.1.主要元器件介紹3.1.1 555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。3.1.2 555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)及其功能555集成電路是8腳封裝，雙列直插型，如圖3-1(A)所示，按輸入輸出的排 列

6、。Til如下圖3-1(B)所示：Vra UIS 1H> www. at Twc oom htrTK 'J MH圖3-1 555集成電路封裝圖其中6腳稱閾值端(TH)，是上比較器的輸入；2腳稱觸發(fā)端(TR)，是下比較 器的輸入；3腳是輸出端(Vo)，它有O和1兩種狀態(tài)，由輸入端所加的電平?jīng)Q定； 7腳是放電端(DIS)，它是內(nèi)部放電管的輸出，有懸空和接地兩種狀態(tài)，也是由 輸入端的狀態(tài)決定；4腳是復(fù)位端(MR)，加上低電平時(shí)可使輸出為低電平；5腳 是控制電壓端(Vc),可用它改變上下觸發(fā)電平值；8腳是電源端，1腳是地端。我們也可以把555電路等效成一個(gè)帶放電開關(guān)的 R-S觸發(fā)器，如圖3

7、-2所示, 這個(gè)特殊的觸發(fā)器有兩個(gè)輸入端：閾值端(TH)可看成是置零端R,要求高電平， 觸發(fā)端(TR)可看成是置位端S,要求低電平，有一個(gè)輸出端 Vo, Vo可等效成觸 發(fā)器的Q端，放電端(DIS)可看成是由內(nèi)部放電開關(guān)控制的一個(gè)接點(diǎn)，由觸發(fā)器 的Q端控制：Q=1時(shí)DIS端接地，Q=0時(shí)DIS端懸空。另外還有復(fù)位端 MR控制 電壓端Vc,電源端VDD和地端GND這個(gè)特殊的觸發(fā)器有兩個(gè)特點(diǎn)：(1) 兩個(gè)輸入端的觸發(fā)電平要求一高一低，置零端R即閾值端(TH)要求高電平，而置位端s即觸發(fā)端(TR)則要求低電乎；(2) 兩個(gè)輸入端的觸發(fā)電平使輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)的閾值電壓值也不同，當(dāng) V c端 不接控制電壓時(shí)

8、，對(duì)TH(R)端來講，大于2/3VDD是高電平1,小于2/3VDD是低電 平0:而對(duì)TR(S)端來講，大于1/3VDD是高電平1,小于1/3VDD是低電平0。如果在控制端(Vc)上控制電壓Vc時(shí)，這時(shí)上觸發(fā)電平就變成 Vc值，下觸發(fā) 電平就變成1/2VC值，可見改變控制端的控制電壓值就可以改變上下觸發(fā)電平 值。IS1Vc GND圖3-2 555電路等效R-S觸發(fā)器3.1.3 555定時(shí)器的應(yīng)用分類555定時(shí)器應(yīng)用十分廣泛，可裝如下幾種電路：1、單穩(wěn)類電路作用：定延時(shí)，消抖動(dòng)，分頻，脈沖輸出，速率檢測(cè)等。2、雙穩(wěn)類電路 作用：比較器，鎖存器，反相器，方波輸出及整形等。3、無穩(wěn)類電路 作用：方波輸

9、出，電源變換，音響報(bào)警，玩具，電控測(cè)量，定 時(shí)等。3.2測(cè)量值表3-1測(cè)量值表3.1 編號(hào)器件名稱數(shù)量理論值測(cè)量值R1電位器110kQ9.89 kQR2電阻12k Q2.03 kQR3電位器120kQ19.8 kQR4電阻12k Q2.05 kQC1X碳膜電容10.01 卩 FC2X碳膜電容10.01 yFC1電解電容1100FC2電解電容10.1 yFC3電解電容14.7 yFC4電解電容110yF蜂鳴器1發(fā)光二極管1555定時(shí)器1插座1繪制電路板13.3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)的電刷組成。 當(dāng)電刷沿電阻體移動(dòng)時(shí)，在輸出

10、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。3.3.1電位器的作用及特點(diǎn)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。電位器的作用一一調(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)一一電位器的電阻體有兩個(gè)固定端，通過手動(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3.4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

11、子玩具、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。IffI愉圖3-3蜂鳴器3.4.1蜂鳴器的結(jié)構(gòu)原理1 壓電式蜂鳴器：壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻 抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二 極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（1.515V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出1.52.5kHZ的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng) 壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制

12、成。在陶瓷片的兩 面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。2電磁式蜂鳴器：電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜 片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈， 使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性 地振動(dòng)發(fā)聲。3.5發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED。由鎵（Ga與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二 極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光， 因而可以用來制成發(fā)光二極管。 在 電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光， 磷化傢二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。址聃工眞鐲肩対rWtt<f

13、圖3-4發(fā)光二極管3.6相關(guān)性能指標(biāo)計(jì)算1電容充電時(shí)間Ti :Ti =0.7 (R 1 +R2 )C2電容放電時(shí)間T2 :T2 =0.7R2C3電路振蕩周期T:T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C4電路振蕩頻率f :1f= T錯(cuò)誤!未指定書簽1.43(R 1+R2)C第四章 焊接及調(diào)試過程與注意點(diǎn)4.1 安裝及焊接步驟4.1.1 查找資料查找 555 定時(shí)器、蜂鳴器、電位器等的相關(guān)資料4.1.2 準(zhǔn)備工具、檢測(cè)元器件檢測(cè)原件是否可用、并記錄原件的實(shí)際值4.1.3 焊接在實(shí)際生產(chǎn)中，最容易出現(xiàn)的一種違反操作步驟的做法就是烙鐵頭不是先與 被焊件接觸， 而是先與焊錫絲接觸， 熔化的焊錫滴落在尚末

14、預(yù)熱的被焊部位， 這 樣很容易產(chǎn)生焊點(diǎn)虛焊， 所以烙鐵頭必須與被焊件接觸， 對(duì)被焊件進(jìn)行預(yù)熱是防 止產(chǎn)生虛焊的重要手段。1、標(biāo)準(zhǔn)的錫點(diǎn) :（1）錫點(diǎn)成內(nèi)弧形（2）錫點(diǎn)要圓滿、光滑、無針孔、無松香漬（ 3）要有線腳，而且線腳的長(zhǎng)度要在 1-1.2MM 之間。（4）零件腳外形可見錫的流散性好。（5）錫將整個(gè)上錫位及零件腳包圍。2、不標(biāo)準(zhǔn)錫點(diǎn)的判定： （1）虛焊：看似焊住其實(shí)沒有焊住，主要有焊盤和引腳臟污或助焊劑和加熱時(shí) 間不夠。（2）短路：有腳零件在腳與腳之間被多余的焊錫所連接短路，另一種現(xiàn)象則因 檢驗(yàn)人員使用鑷子、 竹簽等操作不當(dāng)而導(dǎo)致腳與腳碰觸短路， 亦包括殘余錫渣使 腳與腳短路。（3）偏位：

15、由于器件在焊前定位不準(zhǔn)，或在焊接時(shí)造成失誤導(dǎo)致引腳不在規(guī) 定的焊盤區(qū)域內(nèi)（4）少錫：少錫是指錫點(diǎn)太薄，不能將零件銅皮充分覆蓋，影響連接固定作用（5）多錫：零件腳完全被錫覆蓋，及形成外弧形，使零件外形及焊盤位不能見 到,不能確定零件及焊盤是否上錫良好。（6）錯(cuò)件：零件放置的規(guī)格或種類與作業(yè)規(guī)定或 BOMECN不符者，即為錯(cuò)件（7）缺件：應(yīng)放置零件的位置，因不正常的原因而產(chǎn)生空缺。（8）錫球、錫渣：PCB板表面附著多余的焊錫球、錫渣，會(huì)導(dǎo)致細(xì)小管腳短路（9）極性反向：極性方位正確性與加工要求不一致，即為極性錯(cuò)誤。4.2調(diào)試及調(diào)試后的波形用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，具體來說就是蜂鳴器和發(fā)光二極管能夠按照所需要求 進(jìn)行工作。圖4-1 波形圖第五章 心得體會(huì)這次是我親自完成的， 所以我覺得相當(dāng)寶貴， 映像很深刻。 通過了這次的實(shí) 驗(yàn)，我認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)之前必須要弄懂實(shí)驗(yàn)原理， 這樣對(duì)我們一下來的實(shí)驗(yàn)有很大的 幫助。不僅如此， 我也深深體會(huì)