電工電子實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目化教程課件：NE555觸摸門鈴電路組裝與調(diào)試

NE555觸摸門鈴電路

組裝與調(diào)試學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)電路中的元件以及文字、圖形符號(hào)，說(shuō)出元件名稱、型號(hào)、作用；2.了解電路的組成，認(rèn)識(shí)單穩(wěn)態(tài)和多諧振蕩電路，可以簡(jiǎn)述電路工作原理；3.學(xué)會(huì)安裝NE555觸摸門鈴電路，能調(diào)試電路的功能。能力目標(biāo)1.能說(shuō)出電路的元件符號(hào)以及元件作用，會(huì)識(shí)別電路中的的元件以及區(qū)分管腳；2.會(huì)使用Multisim軟件繪制并仿真NE555觸摸門鈴電路功能；3.具備完成NE555觸摸門鈴電路安裝、測(cè)量以及調(diào)試的能力；4.培養(yǎng)學(xué)生線上使用職教云、抖音、微信等在線課程平臺(tái)的能力。思德目標(biāo)1.聯(lián)系生活實(shí)際，體會(huì)電子線路的用途，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)電子線路的興趣；2.在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中注重學(xué)生主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成自主思考、勤于記錄的工作習(xí)慣。任務(wù)描述：

在城市生活中，每家每戶都是一個(gè)獨(dú)立的空間，當(dāng)有客人來(lái)訪或者外賣、快遞等都需要使用到門鈴，NE555觸摸門鈴電路就可以滿足此功能要求。

本任務(wù)中在常用的芯片NE555的基礎(chǔ)上使用兩種NE555的應(yīng)用電路，構(gòu)成了NE555觸摸門鈴電路，現(xiàn)在就來(lái)一起學(xué)習(xí)NE5555觸摸門鈴的實(shí)現(xiàn)方式吧。知識(shí)準(zhǔn)備NE555觸摸門鈴電路電源電路NE555單穩(wěn)態(tài)電路NE555多諧振蕩電路1.認(rèn)識(shí)NE555觸摸門鈴電路組成（1）電源電路：電源電路中整流二極管VD1-VD4，構(gòu)成橋式整流電路，電容C1、C2都是濾波電容，LM7805是集成三端穩(wěn)壓器，輸出電壓為+5V。1.認(rèn)識(shí)NE555觸摸門鈴電路組成

（2）NE555單穩(wěn)態(tài)電路：電路中集成元件U1以及周圍元件構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路，電路有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)有外界信號(hào)觸發(fā)時(shí)，單穩(wěn)態(tài)電路會(huì)暫時(shí)改變狀態(tài)，一段時(shí)間后在回到穩(wěn)定狀態(tài)。1.認(rèn)識(shí)NE555觸摸門鈴電路組成

（3）NE555多諧振蕩電路：電路中集成元件U2以及周圍的元件構(gòu)成了多諧振蕩電路，多諧振蕩電路用來(lái)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，作為脈沖發(fā)生電路使用。1.認(rèn)識(shí)NE555觸摸門鈴電路組成NE555時(shí)基電路是一種數(shù)字、模擬混合型的小規(guī)模集成電路，由于內(nèi)部比較器的參考電壓由三個(gè)5KΩ電阻器構(gòu)成的分壓器提供，故取名555時(shí)基電路,它有八個(gè)引腳。2.認(rèn)識(shí)定時(shí)器芯片NE555R(3)STHD(7)(2)(6)(5)A1A2&&RST5KΩ(8)(4)(1)QOUT5KΩ5KΩ

定時(shí)器內(nèi)部由分壓電路、比較器、RS觸發(fā)器及放電三極管等組成。2.認(rèn)識(shí)定時(shí)器芯片NE555R(3)STHD(7)(2)(6)(5)A1A2&&RST5KΩ(8)(4)(1)QOUT5KΩ5KΩ比較器：由運(yùn)放A1和A2構(gòu)成，將外部輸入信號(hào)TH和

與分壓電路的參考電平進(jìn)行電平比較。

分壓電路：由三個(gè)5KΩ電阻構(gòu)成，分別給A1和A2運(yùn)放提供參考電平。其中運(yùn)放A1參考電平輸入引腳為5腳，參考電平為

，A2參考電為

。

2.認(rèn)識(shí)定時(shí)器芯片NE555R(3)STHD(7)(2)(6)(5)A1A2&&RST5KΩ(8)(4)(1)QOUT5KΩ5KΩRS觸發(fā)器：由兩個(gè)與非門構(gòu)成，輸入信號(hào)低電平有效，輸出信號(hào)Q連接到芯片的輸出引腳。放電三極管T，其驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)自SR觸發(fā)器的反相輸出端，當(dāng)反相端輸出高電平時(shí)，三極管打開(kāi)，處于放電狀態(tài)。2.認(rèn)識(shí)定時(shí)器芯片NE555①當(dāng)6腳輸入信號(hào)大于2/3UDD

，2腳輸入信號(hào)

時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，3腳輸出為低電平，放電三極管T導(dǎo)通；“1”“0”“1”“0”2.認(rèn)識(shí)定時(shí)器芯片NE555②當(dāng)2腳輸入信號(hào)低于

，6腳輸入信號(hào)

時(shí)，觸發(fā)器置位，3腳輸出高電平，放電管截止；“0”“1”“0”“1”2.認(rèn)識(shí)定時(shí)器芯片NE555③電路4腳是復(fù)位端，當(dāng)4腳接入低電平時(shí)，則輸出為0；正常工作時(shí)4接為高電平；④電路5腳為控制端，平時(shí)輸入2/3UDD作為比較器的參考電平。⑤如果不在5腳外加電壓通常接0.01μF電容到地，起濾波作用，以消除外來(lái)的干擾，確保參考電平的穩(wěn)定。R(3)STHD(7)(2)(6)(5)高電平觸發(fā)端控制端低電平觸發(fā)端放電端A1A2&&RST5KΩ(8)(4)外部復(fù)位端(1)QOUT5KΩ5KΩ2.認(rèn)識(shí)定時(shí)器芯片NE555××00放電管導(dǎo)通11放電管截止10放電管導(dǎo)通1不變放電管不變2.認(rèn)識(shí)定時(shí)器芯片NE555同低出高同高出低不同保持R(3)STHD(7)(2)(6)(5)A1A2&&RST5KΩ(8)(4)(1)QOUT5KΩ5KΩ2.認(rèn)識(shí)定時(shí)器芯片NE555“1”“0”“0”“0”“0”“1”t1t2“1”“1”“0”3.NE555應(yīng)用電路（單穩(wěn)態(tài)）“1”“0”“0”“1”t1t2“1”“0”t33.NE555應(yīng)用電路（多諧振蕩）

NE555單穩(wěn)態(tài)電路2腳和6腳是單獨(dú)控制的，NE555多諧振蕩電路的2腳和6腳是一起控制的。4.識(shí)別NE555單穩(wěn)態(tài)與多諧振蕩NE555觸摸門鈴電路NE555單穩(wěn)態(tài)電路NE555多諧振蕩電路4.識(shí)別NE555單穩(wěn)態(tài)與多諧振蕩4①接通電源后

未加觸發(fā)脈沖，是高電平，

，電源通過(guò)電阻R向電容C充電至2/3UDD時(shí)，RS觸發(fā)器置0，此時(shí)輸出Uo=0，放電三極管導(dǎo)通，電容C通過(guò)7管腳向地放電，此時(shí)電路處于穩(wěn)定狀態(tài)；2/3UDD“0”“0”<2/3UDD“0”“1”5.NE555單穩(wěn)態(tài)電路分析②當(dāng)2管腳輸入U(xiǎn)i＜1/3UDD時(shí)，RS觸發(fā)器置1，輸出Uo=1，使放電三極管截止。此時(shí)電容C又開(kāi)始充電，6管腳電壓按指數(shù)規(guī)律上升；<2/3UDD“1”“0”“0”“0”“1”t1“0”5.NE555單穩(wěn)態(tài)電路分析③當(dāng)電容C充電到2/3UDD時(shí)（即6管腳電壓），RS觸發(fā)器置翻轉(zhuǎn)，使輸出Uo=0。此時(shí)T又重新導(dǎo)通，C很快放電，暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束，恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，為下一個(gè)觸發(fā)脈沖的到來(lái)作好準(zhǔn)備；>2/3UDD“0”t2“1”“1”“0”“1”“1”5.NE555單穩(wěn)態(tài)電路分析④輸出電壓U0脈沖的持續(xù)時(shí)間tw=1.1RC,一般取R=1kΩ--10MΩ，C＞1000PF；⑤當(dāng)一個(gè)觸發(fā)脈沖使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進(jìn)入暫穩(wěn)定狀態(tài)以后，tw時(shí)間內(nèi)的其他觸發(fā)脈沖對(duì)觸發(fā)器就不起作用；只有當(dāng)觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輸入的觸發(fā)脈沖才起作用。5.NE555單穩(wěn)態(tài)電路分析電路由555和外接元件R1、R2、C構(gòu)成多諧振蕩器，管腳2和管腳6直接相連。電路無(wú)穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，亦不需外加觸發(fā)信號(hào)，即可產(chǎn)生振蕩。56.NE555多諧振蕩電路分析①電源接通后，UDD通過(guò)電阻R1、R2向電容C充電。當(dāng)電容上，電壓等于2/3UDD時(shí)，閥值輸入端6管腳受到觸發(fā)，RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出電壓Uo=0，同時(shí)放電管T導(dǎo)通，電容C通過(guò)R2放電；5>2/3UDD

“0”“1”“0”t16.NE555多諧振蕩電路分析②放電過(guò)程中，當(dāng)電容上電壓等于1/3UDD，RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出電壓Uo變?yōu)楦唠娖?。C放電終止、又重新開(kāi)始充電，周而復(fù)始，形成振蕩；5<1/3UDD

“1”“0”“1”t26.NE555多諧振蕩電路分析③電容C在1/3UDD

～2/3UDD之間充電和放電，形成脈沖波形；④振蕩周期T=t1+t2≈0.7(R1+2R2)C，（其中充電時(shí)間

t1≈0.7(R1+R2)C，放電時(shí)間t2≈0.7R2C）。6.NE555多諧振蕩電路分析電路上電以后，由U1構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路在無(wú)外界觸發(fā)信號(hào)的情況下，會(huì)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)定狀態(tài)下單穩(wěn)態(tài)電路輸出低電平（U1芯片3腳）。7.NE555觸摸門鈴電路分析NE555芯片的5腳正常工作電平為2/3UDD，作為比較器的參考電平。NE555芯片U2的5腳連接單穩(wěn)態(tài)輸出電平為0V，所以多諧振蕩電路在工作中也一直停留在一個(gè)狀態(tài)，輸出一直為低電平，此時(shí)揚(yáng)聲器沒(méi)有聲音輸出。7.NE555觸摸門鈴電路分析當(dāng)有外界觸發(fā)信號(hào)的情況下，單穩(wěn)態(tài)電路會(huì)短暫進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，單穩(wěn)態(tài)電路輸出電平變成高電平，此時(shí)多諧振蕩器可以正常工作，輸出矩形波，用來(lái)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。單穩(wěn)態(tài)電路的暫態(tài)的時(shí)間內(nèi)，多諧振蕩器都可以工作，揚(yáng)聲器持續(xù)發(fā)聲一直到單穩(wěn)態(tài)回到穩(wěn)定狀態(tài)。

7.NE555觸摸門鈴電路分析單穩(wěn)態(tài)電路輸出電壓Uo脈沖的持續(xù)時(shí)間tw=1.1RC，所以tw=1.1*R1*C6多諧振蕩振蕩周期T≈0.7(R1+2R2)C，所以振蕩周期為T≈0.7(R3+2R4)C47.NE555觸摸門鈴電路分析任務(wù)實(shí)施分類名稱型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量工具電工工具電烙鐵、鑷子、吸錫器、驗(yàn)電筆、螺釘旋具（一字和十字）電工刀、尖嘴鉗等套1儀表萬(wàn)用表MF47型或自定塊1示波器XC4320型臺(tái)11.任務(wù)準(zhǔn)備分類名稱型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量電子元件萬(wàn)能板15cm×9cm塊1NE555NE555個(gè)2集成穩(wěn)壓模塊7805個(gè)1整流二極管1N4007個(gè)4電解電容470μF個(gè)1電解電容100μF個(gè)2電解電容10μF個(gè)1電容0.01μF個(gè)1揚(yáng)聲器4Ω?jìng)€(gè)1發(fā)光二極管紅色LED個(gè)1電阻100KΩ?jìng)€(gè)2電阻10KΩ?jìng)€(gè)1電阻1KΩ?jìng)€(gè)1輔助材料焊錫絲0.8mm

若干松香

若干連接導(dǎo)線

若干1.任務(wù)準(zhǔn)備（1）按照給定的原理圖，完成電路的繪制；（2）調(diào)整輸入電源電壓為AC9V，驗(yàn)證電路功能。

①輸入9v交流電壓波形

②TP1點(diǎn)電壓波形旋鈕開(kāi)關(guān)位置：V/div_________t/div_________讀數(shù)記錄：

電壓有效值_______周期_________

旋鈕開(kāi)關(guān)位置：V/div_________t/div_________讀數(shù)記錄：

電壓有效值_______周期_________

1.任務(wù)準(zhǔn)備（1）先繪制元件位置及焊盤格數(shù)，必備鉛筆，尺子，橡皮等工具，注意元件引腳所在的焊盤要重點(diǎn)涂黑；（2）電路中元件的位置盡量按照原理圖位置布置；（3）元件排布要大小合適，電路布局合理，緊湊；（4）連接導(dǎo)線，用粗線連接，連接導(dǎo)線不能交叉；（5）寫上元件流水標(biāo)號(hào)，并檢查所有圖紙，是否有漏畫或畫錯(cuò)。2.繪制元件布置布線圖1.焊接步驟（1）根據(jù)元件明細(xì)表配齊元件并檢測(cè)；（2）清除元件引腳處的氧化層；（3）考慮元件在萬(wàn)能板上的整體布局；（4）根據(jù)接線圖將元件從左到右焊接在萬(wàn)能板上；（5）檢查焊接正確與否，是否有虛焊、漏焊。2.注意事項(xiàng)（1）整流二極管、電解電容、7805、NE555等元件需要區(qū)分極性注意管腳的次序；（2）芯片的位置需要焊接底座，芯片安裝在底座上；（3）按照?qǐng)D接線不能出現(xiàn)虛焊漏焊現(xiàn)象；（4）走線要求橫平豎直，不能走斜線板子上的走線要求貼板；（5）引入引出線或連接導(dǎo)線的線頭處長(zhǎng)度不能超過(guò)1MM；（6）測(cè)量電壓時(shí)，須選擇適宜的量程而且注意交流與直流的區(qū)別，測(cè)直流時(shí)正負(fù)極不能接錯(cuò)。3.線路安裝與調(diào)試3.安裝過(guò)程的安全要求（1）正確使用電烙鐵、螺絲刀、尖嘴鉗等工具，防止在操作過(guò)程中出現(xiàn)安全事故；（2）正確連接電源，以免短路或燒壞；（