門(mén)鈴課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)

1、徐州機(jī)電高級(jí)技工學(xué)校555門(mén)鈴電路設(shè)計(jì)學(xué) 院：電氣系專 業(yè)：機(jī)電一體化班 級(jí)：班機(jī)電五年制（1）班姓 名：2014年3月摘要鑒于現(xiàn)今社會(huì)商品化的進(jìn)程，顧客對(duì)商家服務(wù)的態(tài)度越來(lái)越高，現(xiàn)在很多商家用上大量的人力物力在商店門(mén)口招呼顧客，這樣就造成了對(duì)資源的浪費(fèi)，如果采用本文所要設(shè)計(jì)的迎客，送客，語(yǔ)音留言門(mén) 鈴，就可以完全節(jié)省這部分成本，而且這部分門(mén)鈴不需要機(jī)械開(kāi)關(guān)， 具有電路新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，性能穩(wěn)定和安全可靠等特點(diǎn)，并且可以代替主人向來(lái)客的到訪或離開(kāi)表示一種禮貌上的歡迎，表達(dá)對(duì)客人的尊敬，讓人有一種賓至如歸的感覺(jué)。本文介紹一種具有簡(jiǎn)單 識(shí)別來(lái)人功能的語(yǔ)音門(mén)鈴，適合在賓館，商場(chǎng)等公共場(chǎng)所的門(mén)

2、前安裝 使用。當(dāng)有人進(jìn)門(mén)時(shí)，他會(huì)禮貌的發(fā)出“歡迎光臨”聲，有人出門(mén)時(shí)則 自動(dòng)發(fā)出“謝謝光臨”的歡送語(yǔ)，使人倍感親切。此外，它還具有復(fù)用 性，平時(shí)能夠當(dāng)作一般的時(shí)鐘來(lái)用。關(guān)鍵詞：555定時(shí)器：Word資料目錄 3一、課程設(shè)計(jì)的目的和意義4二、電路說(shuō)明 4三、電路原理 5四、電路數(shù)據(jù) 6五、利用Multisim繪制原理圖 7六、元器件功能 8七、555定時(shí)器組成圖及工作原理 9八、電路板制作流程 131、簡(jiǎn)化電路圖 132、試驗(yàn) 133、焊接調(diào)試 134、測(cè)試電路 13九、設(shè)計(jì)結(jié)論 14555門(mén)鈴電路設(shè)計(jì)1、 課程設(shè)計(jì)目的、意義目的：1.掌握555叮咚音響電子門(mén)鈴電路的組成、工作原理。2 .了解并

3、掌握電路的一半設(shè)計(jì)方法。具備初步的獨(dú)立設(shè)計(jì)能 力。3 .學(xué)習(xí)Multisim繪圖軟件設(shè)計(jì)一個(gè)叮咚門(mén)鈴電路。4 .再設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中熟練掌握555定時(shí)器以及有他構(gòu)成的 各種電路的結(jié)構(gòu)和用途。意義：在設(shè)計(jì)的過(guò)程中鍛煉動(dòng)手能力，增強(qiáng)合作意識(shí)，加強(qiáng)了對(duì) 知識(shí)的了解，通過(guò)設(shè)計(jì)了解自己對(duì)哪方面的知識(shí)了解不足。2、電路說(shuō)明本電路是用NE555集成電路接成的多諧振蕩器。當(dāng)按下 S1,電 源經(jīng)D2對(duì)C3充電，當(dāng)集成電路4腳（復(fù)位端）電壓大于1V時(shí)，電 路振蕩，揚(yáng)聲器發(fā)出“?！甭暋Ｋ砷_(kāi)按鈕S1, C3電容儲(chǔ)存的電能經(jīng)R4 電阻放電，但集成電路 4腳繼續(xù)維持高電平而保持振蕩，但這時(shí)因 R1電阻也接入振蕩電路，振蕩頻

4、率變低，使揚(yáng)聲器發(fā)出“咚”聲。當(dāng) C3電容器上的電能釋放一定時(shí)間后，集成電路 4腳電壓低于1V,此 時(shí)電路將停止振蕩。再按一次按鈕，電路將重復(fù)上述過(guò)程。C3、R4放電時(shí)間的長(zhǎng)短決定了斷開(kāi) S1后余音的長(zhǎng)短，所以要改變余音的長(zhǎng) 短可調(diào)整C3、R4的數(shù)值，一般余音不易過(guò)長(zhǎng)。本電路可采用 5V直 流穩(wěn)壓電源供電，等待電流約為 3.5mA,鳴叫電流約為120mA。3、電路原理本電路是以NE555定時(shí)器為核心組成的“叮咚”門(mén)鈴。電路圖中的 NE555和R1、R2、R3、D2、D4、C3構(gòu)成了一個(gè)多謝振蕩器，J1是叮咚門(mén)鈴的按鈕開(kāi)關(guān)，在平日，按鈕開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)的 狀態(tài)，此時(shí)D2沒(méi)有導(dǎo)通，D4反向截止，R3接

5、地，所以NE555的4 號(hào)端口一直處于低電平，而 NE555的4接口是復(fù)位端，當(dāng)接入低電 平時(shí)使其復(fù)位，所以3號(hào)端口無(wú)輸出，揚(yáng)聲器不響。并且C3通過(guò)R1、 R2充電，充電完成后C4兩端電壓約等于電源電壓。當(dāng)J1閉合時(shí)，D2正向?qū)?，通過(guò)R3向C4充電，C4兩端電壓升 高，此時(shí)NE555的4號(hào)端處于高電平，無(wú)法使其復(fù)位，與此同時(shí)， C3則通過(guò)R2向NE555的7端口放電，它們以及 NE555和C5構(gòu)成 了一個(gè)多謝振蕩器。止匕時(shí) f=1/0.7 (2R+2R2) C2約等于1386Hz (R 為D2與D4的電阻和，約為300歐)。松開(kāi)J1時(shí)，已經(jīng)充滿電的 C4開(kāi)始放電，R2、R3、C3和NE555

6、 構(gòu)成一個(gè)多謝振蕩器，此時(shí)f=1/0.7 (R1+2R2) C2約等于717Hz4、電路數(shù)據(jù)1.門(mén)鈴電路元器件數(shù)量數(shù)值電阻447K電解電容110uF電容21031104二極管 1N41483按鍵開(kāi)關(guān)19013三極管1NE5551揚(yáng)聲器12.+5V電源電路電解電容125V、 330uF11000uF9V變壓器1穩(wěn)壓器LM78051二極管 IN40071Word資料5、利用Multisim繪制原理圖首先打開(kāi)Multisim軟件，新建文件并改文件名為 555門(mén)鈴。在 默認(rèn)庫(kù)及Component庫(kù)中查詢電路元件并合理擺放。 在電氣規(guī)則檢 查無(wú)誤后再添加網(wǎng)絡(luò)表，并合理、美觀的繪制 Multisim圖。1

7、.門(mén)鈴電路圖13irMiioWkGMTIM 555dr11*拚本磐SM3739Q3U11031f Word資料2. +5V電源電路圖frlD2LM7805KC1NW IN40076、元器件功能電子元器件功能電阻限流、分壓電容通高頻阻低頻二極管整流三極管電流放大揚(yáng)聲器發(fā)出叮咚生穩(wěn)壓器LM7805穩(wěn)壓電路的輸出電壓為+5V9V變壓器將220V交流變?yōu)?V交流7、555定時(shí)器組成圖及工作原理555定時(shí)器的圖形符號(hào)及管腳圖如圖1所示，其中管腳1是接地端，管腳2為觸發(fā)端，管腳3為輸出端，管腳4為復(fù)位端，管腳5 是控制電壓輸入端，管腳6為門(mén)限端，管腳7是內(nèi)部三極管的放電端, 管腳8是電源Vcc端555集成

8、電路引腳圖管腳CB555GND Vfl V口 RdLU UJ til UJ555定時(shí)器的內(nèi)部電路方框圖如圖2所示，該集成電路由四部分組成：電阻分壓器、電壓比較器、基本 RS觸發(fā)器、輸出緩沖器和放三極管MR地 I FKD,補(bǔ)位收發(fā)S打做口A-HUP9 2 555定時(shí)器組成框圖比較器的參考電壓由三只5K的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高 電平比較器A1同相比較端和低電平比較器 A2的反相輸入端的參考電平為2Vcc/3和Vcc/3。A1和A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放 電管開(kāi)關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)輸入并超過(guò) 2Vcc/3時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時(shí)放電，開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自 2

9、腳輸入并低于Vcc/3時(shí)，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時(shí) 充電，開(kāi)關(guān)管截止。MR是復(fù)位端，當(dāng)其為0時(shí)，555輸出低電平。平時(shí)該端開(kāi)路或接 Vcc。CO是控制電壓端（5腳），平時(shí)輸出2Vcc/3作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.01uF的電容器到地，起濾波作用，以消除外來(lái)的干擾，以確保參考電平的 穩(wěn)定。T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時(shí)，將給接于腳7的電容器提供低阻放電 電路。1、 電阻分壓器電阻分壓器由三個(gè)阻值相同的電阻（R）串聯(lián)而成。由于集成運(yùn)放具有高輸入阻抗的特點(diǎn)，當(dāng) CO端不施加電壓時(shí)，u

10、co=2/3V DD,運(yùn)放B 的+”端電壓為1/3VDD2、 電壓比較器定時(shí)器的主要功能取決于集成運(yùn)放 A、B組成的比較器。比較器的輸 出直接控制基本RS觸發(fā)器和放電管V的狀態(tài)。比較器輸出輸入之間 的關(guān)系為：uTH>2/3V DD,uo1=1 ；uTH<2/3V DD,uo1=0。u/TR>1/3VDD,uo2=0;u/TR<1/3VDD,uo2=1。式中TH為閥值輸入端，/TR為觸發(fā)器輸入端。3、 基本RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器由或非門(mén)G1、G2組成。/R是外部復(fù)位端，低電平有效，當(dāng)/R=0時(shí)，Q=0,基本RS觸發(fā)器不管比較器的輸出如何而強(qiáng)制復(fù)位；當(dāng)/R=1時(shí)，定時(shí)器工

11、作，基本RS觸發(fā)器狀態(tài)取決于比較器的 輸出。4、 放電管V和輸出緩沖級(jí)放電管為N溝道增強(qiáng)型MOS管。當(dāng)G5開(kāi)通時(shí)，V截止，D端與地 斷開(kāi)；當(dāng)G5關(guān)閉時(shí)，V導(dǎo)通，D端與地接通。G5、G6組成輸出緩沖級(jí)，其作用是提高定時(shí)器的帶負(fù)載能力，同時(shí) 隔離負(fù)載對(duì)定時(shí)器的影響。8、門(mén)鈴電路板制作過(guò)程1、簡(jiǎn)化電路圖按照門(mén)鈴電路原理圖，畫(huà)出他的簡(jiǎn)化電路圖，使焊接過(guò)程更加 清晰，明確。2、試驗(yàn)按照簡(jiǎn)化電路圖以面包板為載體，連接線路，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果3、焊接調(diào)試工具：35V烙鐵、焊錫、松香、螺絲刀、鉗子 按照原理圖在電路板上進(jìn)行焊接元件， 調(diào)試完畢后通電，直到 發(fā)出叮咚的門(mén)鈴聲后停止操作。4、測(cè)試電路基本操作步驟描述：測(cè)試前的準(zhǔn)備觀察負(fù)載電壓波形聆聽(tīng)揚(yáng)聲器清理現(xiàn)場(chǎng)(1)測(cè)試前的準(zhǔn)備：555定時(shí)器門(mén)鈴的測(cè)試電路。安裝完成后， 對(duì)照測(cè)試線路圖和裝配圖進(jìn)行檢查。(2)用萬(wàn)用表檢測(cè)電源是否有短路問(wèn)題，無(wú)誤后插上集成電路，方可通電測(cè)試。(3)將電路的8腳與電源相連接。按下按鈕 SB,再松開(kāi)SB, 用示波器觀察uc、uo的波形。(4)聆聽(tīng)揚(yáng)聲器的聲音。9