应用555定时器设计防盗电路.doc

题目 应用555定时器设计防盗电路 班级 09机械电子2班 学号 姓名 指导 时间 2011年11月 应用555定时器设计防盗电路 摘要：555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。??555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特 触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。 1引言 555定时器是一种极其广泛的中规模集成电路。该电路使用灵活、方便，只需少量的外围元件就可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器。因而广泛应用于信号的产生、变换电路。555定时器在日常生活中随处可见，如在防盗报警装置中、简易触摸开关电路中。 目前市场上的555定时器有TTL和CMOS两种类型。它们的内部结构及工作原理基本相同。555定时器工作的电源电压很宽，并可承受较大的负载电流。TTL定时器电源电压范围为4.5~16V，最大负载电流可达200mA；CMOS定时器电源电压范围为2~18V，最大负载电流在4mA以下。 2由555定时器组成的多谐振荡器 多谐振荡器也称为无稳态触发器，无需外加触发脉冲，就能输出一定频率的矩形波脉冲。因为矩形波含有丰富的谐波，故称为多谐振荡器。现用Multisim软件对其进行仿真，电路截图如图所示，图为Uo的输出波形。 多谐振荡器的工作原理：电源经，向电容Ｃ充电，逐渐升高。当上升到时，输出由０翻转为１，这时，触发顺保持状态不变，定时器输出为高电平１。当上升到，比较器的输出由１变为０，这时，，触发器复０，定时器输出。，放电三极管Ｔ导通，电容Ｃ通过放电。按指数规律下降，当时比较器输出由０变为１，Ｒ－Ｓ触发器的，Ｑ的状态不变，的状态仍为低电平。当下降到，比较器输出由1变为0，R---S触发器的1，0，触发器处于1，定时器输出。此时电源再次向电容C放电，重复上述过程。通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出，电容放电时，0，电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。多谐振荡器无外部信号输入，却能输出矩形波，其实质是将直流形式的电能变为矩形波形式的电能。 图1 多谐振荡器电路图 图2 THR端输出波形图 图3 OUT端输出波形图 4 应用555定时器设计一个简单的防盗电路 如图所示，是用multisim仿真软件制作的一个防盗报警电路。a，b两端用一保险丝代替细铜丝，并将该细铜丝放置在盗窃者必经之地。当盗窃者闯入室内路过此处时必将细铜丝碰断。当铜丝断开后，扬声器即发出报警声。 4.1此防盗系统的工作原理 接通开关时，a，b间接有细铜丝，将VCC端接地，因此555定时器被复位置0，扬声器中无电流通过，不发声。如果盗窃者将铜丝碰断，则VCC端悬空，即获得高电平，555定时器接成的多谐振荡器开始工作，从OUT端输出矩型方波信号，通过电容器C3的隔直作用后传给扬声器，扬声器即发出报警声。 4.2 防盗电路设计所需的电子元器件清单 符号 名称 数量 555 VIRTUAL Wizard 555定时器 1 R1、R2、R3 5.1k、100k、50k电阻 各1个 S 开关 1 C 0.01uF、100uF电容器 0.01uF2个、100uF1个 Speaker 扬声器 1 ab 细铜丝 1 表1 4.3防盗电路设计图 图4 防盗报警电路 4.4 电路中相关参数的计算 其第一个暂稳状态的脉冲宽度t1=（R1+R2）C?ln2=0.0007s 第二个暂稳状态的脉冲宽度t2=R2?C?ln2=0.0007s 振荡周期T=t1+t2=0.0014 振荡频率f=1/T=700Hz 参考文献 连续出版物 [1]秦曾煌、姜三勇，电工学第七版（下册）.高等教育出版社，2008 [2]