基于NE555声光双音门铃电路的设计.doc

PAGE PAGE 2 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc229413040 选题意义及内容 3 HYPERLINK \l _Toc229413041 电路设计原理 3 HYPERLINK \l _Toc229413045 元件清单 3 HYPERLINK \l _Toc229413045 电路设计 4 HYPERLINK \l _Toc229413045 原理 4 multisim仿真 HYPERLINK \l _Toc229413043 5 HYPERLINK \l _Toc229413045 仿真电路图 5 HYPERLINK \l _Toc229413045 仿真结果 6 HYPERLINK \l _Toc229413044 问题与改进 7 HYPERLINK \l _Toc229413044 总结与感想 7 HYPERLINK \l _Toc229413045 参考文献 7 一、选题意义及内容 “声光双音门铃”是将门铃声音控制和闪光过程结合起来的门铃电路的扩展电路之一。门铃声响起的同时伴随闪光，可避免门铃声与其他铃声或邻居的门铃声相混淆，便于应用，成本低廉，是一种很有发展前途的产品。 “双音”是指按下门铃开关时，扬声器发出“叮”的声音，松开开关后，扬声器发出“咚”的余音。“声光”即指在门铃声响起到消失的一段时间内，都伴随有闪光。我所设计的闪光方式为两只LED灯以一定频率交替闪烁。 电路分为两部分：双音门铃电路、闪烁灯光电路，均由555定时器构成多谐振荡器组成。555定时器是中规模集成时间基准电路, 可以方便地构成各种脉冲电路。由于其使用灵活方便、外接元件少, 因而在波形的产生与变换、定时、报警、家用电器等领域得到了广泛应用。双音门铃电路是利用定时器构成多谐振荡器组成。 二、电路设计原理 1、元件清单 时基芯片NE5552片,3kΩ电阻器3个,510Ω电阻2个，20kΩ电阻3个， 0.1uF、10uF电容器各1个,47uf电解电容2个, 二极管2只,LED2个,5V蜂鸣器1个，按钮开关1个 。5V电源供电。 元件种 类 NE555 电阻Ω 电容uF LED 蜂鸣器 按钮开关 二极管 3k 510 20k 0.1 10 47 个数 2 3 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2、电路设计 3、原理 （1）双音门铃部分： 电路原理图如图所示。未按门铃按AN钮时,UC3两端电压为零,555的R复位端有效、输出③脚为0,门铃不响。按下门铃AN, 二极管正向导通, 给电容C3充电, 使UC3两端电压接近+5V、R=1, 555芯片工作. 按门铃AN的同时D导通, +5V经过D、R1、R2向电容C1充电。当充电至UC1?2/3VCC时,555定时器置0,输出跳变为低电平；同时, 泄放开关导通, 电容C1--电阻R2-⑦脚--地开始放电。当电容放电至UC?1/3VCC时,555定时器置1,输出电位又跳变为高电平, 同时泄放开关VT截止, 电容C1重新开始充电,重复上述过程。如此周而复始, 电路产生振荡。松开门铃AN,二极管截止,C3通过R1产生放电回路。放电至1/3电源电压(即1.4V)时,555复位, 停止振荡。综上所述, 静态时门铃不响, 按下时按f1频率响,扬声器发出“叮”的声音。松开时按f2频率响, 扬声器发出“咚”的声音,“咚”声余音的长短可通过改变R3（图中为定值电阻R1）的数值来改变。 按门铃AN时振荡频率： f=1/(T1+T2) T1=0.693*(R1+R2)C1 T2=0.693*R2C1 松开门铃AN这段时间的振荡频率： f=1/(T1+T2) T1=0.693*(R1+R2)*C1 T2=0.693*R2*C1 松开门铃AN,门铃维持响的时间约为1.3*R3*C3。 （2）灯光电路部分 如图右半部分，555、C、R5、R6共同组成第二个多谐振荡器，③脚输出的高低电平驱动LED1，LED2，使之轮流发光。R7、R8是保护电阻。 电路中最核心的部分就是两个多谐振荡器的4脚相连，通过UC3来控制两个芯片的工作，从而实现声光同步。 4、multisim仿真 1、仿真电路图 2、示波器显示波形 Xsc1： Xsc2： 5、问题与改进 图示为最终完成电路。在实际操作过程中我们分别遇到了LED不闪烁、蜂鸣器有杂音等问题。 经过改进的部分有：将R5、R6调大，减小LED部分多谐振荡器的振荡频率，电路正常闪烁；蜂鸣器+端接地，排除不正常声响。 6、总结与感想 通过设计这个门铃电路，我们进一步理解了555定时器的基本原理，只要在555外部配上几个适当的阻容元件,就可以构成单稳态触发器、多谐振荡器等脉冲产生与整形电路