项目6电子门铃电路的设计.ppt

项目6 电子门铃电路的设计 昆明冶金高等专科学校-精品课程-数字电子技术 数字电子技术应用 项目目标 项目6 电子门铃电路的设计 ◇ 熟悉555定时器电路结构、工作原理及其特点。 ◇ 掌握由555定时器构成的典型电路及应用。 ◇熟悉由简单门电路构成的时基电路及其应用。 ◇了解石英晶体振荡器的波形产生原理。 任务引入 项目6 电子门铃电路的设计 门铃的作用是提醒主人开门，近代门铃多为电子类产品。最常见的电子门铃，一般安放两节5号电池在内，门外的触发电钮被人按动后，门内的门铃就“嘀嘟”地响声。也有的是由IC芯片播放一段电子音乐的。门铃在生活中所起作用不容忽视。要求制作简易门铃是门铃音频为470kHz。 任务分析 项目6 电子门铃电路的设计 根据任务要求得知在进行门铃设计这一过程中要用到能够使扬声器发音的振荡电路，在数字电路中555定时器就是能够产生振荡信号的一种常用芯片，下面将详细介绍555定时器及由555定时器构成的三种典型电路。 任务1 555定时器的结构及原理 项目6 电子门铃电路的设计 任务2 555定时器构成的电路 任务3 电子门铃电路的设计 任务4 相关知识扩展 555定时器逻辑结构图和芯片NE555引脚排列图 任务1 555定时器的结构及原理 555定时器的结构 1 ) 电阻分压器 2）电压比较器 3）RS锁存器 4）放电开关管 5）输出缓冲器 1-1 555定时器的结构及原理 定时器的逻辑功能 输入 输出 VT状态 × × 0 0 导通 ? V CC V CC 1 0 导通 ? V CC ? V CC 1 1 截止 ? V CC ? V CC 1 不变 不变 当ui1 V CC，ui2 V CC时，比较器A1输出低电平，A2输出高电平，基本RS触发器被置“0”，放电晶体管VT导通，输出u0为低电平，即u0=“0”。 当ui1 V CC，ui2 V CC时，比较器A1输出为高电平，A2输出低电平，基本RS触发器被置“1”，放电晶体管VT关断，输出u0为高电平，即u0=“1”。 当ui1 V CC ，ui2 V CC时，比较器A1输出为高电平，A2输出也为高电平，此时基本RS触发器R=“1”、S=“1”，故触发器状态不变，输出u0也保持不变。 555定时器构成施密特触发器 任务2 555定时器构成的电路 用555定时器构成施密特触发器 1）电路结构 将定时器的阈值输入端uTH和触发输入端uTR连在一起，作为触发信号ui的输入端，并将G4输出端作为输出端u0，将控制端Uco通过滤波电容接地，便构成了一个施密特触发器。 2-1 用555定时器构成施密特触发器 2）施密特触发器的特点 (1) 有两个稳定状态UT+和UT- ，但稳态要靠输入电平来维持。 (2)具有滞回电压传输特性。当输入信号高于UT+ 时，电路处于一个稳定状态；当输入信号低于UT-时，电路处于另一个稳定状态；当输入信号处于两触发电平之间时，其输出保持原状态不变。 3）工作原理 波形图 (1) 当ui＝0时，触发器置1，即Q＝1、 ，uo1＝uo＝1。ui升高时，在未到达 V CC以前，uo1＝uo＝1的状态不会改变。 (2) ui升高到 V CC时，触发器置0，即Q=0 、 ，uo1=uo=0。此后，ui上升到 VCC，然后再降低，但在未到达 V CC以前，uo1＝uo＝0的状态不会改变。 (3) ui下降到 V CC时，触发器置1，即Q=1、 ，uo1=uo=1。此后，ui继续下降到0，但uo1＝uo＝1的状态不会改变。 2-1 用555定时器构成施密特触发器 4）施密特触发器的应用 (1) 波形变换 (2) 脉冲整形 (3) 幅度鉴别 a）波形变换图 b）脉冲整形图 c）施密特触发器幅度鉴别 施密特触发器应用图 2-2 用555定时器构成单稳态触发器 单稳态触发器具有下列特点： 1）电路有一个稳态和一个暂稳态。 2）在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。 3）暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。暂稳态的持续时间与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。 555定时器构成单稳态触发器 1）电路结构 2-2 用555定时器构成单稳态触发器 2）工作原理 无触发脉冲信号时，输入端ui为高电平，即ui=“1”。电源接通时，电源通过电阻R向电容C充电，当uc上升到 V