双音门铃(终极版).docVIP

电子元器件认识与系统设计报告

指导教师评语

平时（30）

报告（40）

成果（30）

总成绩

专业：自动控制

班级：控1001

姓名：

学号：201008645

指导教师：

兰州交通大学自动化与电气工程学院

2012年7月6日

用多谐振荡构成的双音门铃

设计目的

“门铃”的作用顾名思义就是提醒主人开门。“门铃”在中国古代较少听说，有钱的大户人家是在大门上装有装饰性的门环，叫门的人可用门环拍击环下的门钉发出较大的响声，有现代“门铃”的作用。在近代“门铃”不再是有钱人家的专项，“门铃”已在平民百姓人家广泛普遍应用。各式各样的“门铃”比比皆是，“门铃”的作用也不仅仅是局限敲门。随着科技的进步，越来越多的科研成果用于人们的生产生活中，给大家的生活带来方便和快捷。作为当代大学生，我们更应该将自己的所学应用于生活中，服务于社会。本设计电为双音门铃，门铃是很常用且实用的器件，使人们能很容易的得知有客人来访，以防错过许多的重要客人。当然，双音门铃不仅仅是应用于门铃领域，我们从它的基本功能中可以得知，它是指一方通知另外一方的一种比较友好的方式，通过“叮咚”这种比较悦耳的声音来提醒对方，所以它的应用领域极其广泛，例如总经理呼叫秘书，小小的对讲机，以及躺在病床的病人呼叫医生，值班室的紧急呼叫等，都在很小的事情上凸显出很重要的功能，所以，此次设计及制作的目的非常明显。本电路是以555定时器作为主要芯片，增加少量元件，构成多谐振荡器。在利用多谐振荡器的充放电优势，使其能发出“叮咚”双音。实现门铃的功能。

通过对此例的研究制作，学习普通双音门铃的工作原理和使用方法，根据此门铃可制作出用于不同范围的门铃装置，并且学习电路图和电路板的设计和制作，了解各个元器件的类别、工作原理和使用方法。

设计分工说明

表1小组成员及分工表

小组构成

学号

分工

201008645

市场调研、焊接、调试、报告

成员

201008644

市场调研，焊接、报告

201008643

市场调研、电路设计、原理说明

电路设计

图1双音门铃工作原理图

3.1芯片功能

表2555定时器功能

输入

输出

（RD）复位

TL触发

（TH）高触发

（D）放电

OUT

0

X

X

导通

0

1

1

1

1/3Vcc

1/3Vcc

1/3Vcc

1/3Vcc

2/3Vcc

2/3Vcc

截止

导通

不变

1

0

不变

图2555电路内部电路方框图

555定时器是一种多功能的数字——模拟混合集成电路，利用它进行不同的组合可以方便的构成斯密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活，方便，所以555定时器在波形的产生和变换，测量与控制，家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用，上图就是555芯片的内部结构图。

3.2芯片引脚介

1脚——

1脚——（GND）接地。

2脚——（TL非）低电平触发。

3脚——（OUT）电路输出端。

4脚——（RD）电路复位端

5脚——（Vc）电压控制端，可改变上、下 触发电位，不用时接0.01uF电容到地。

6脚——（TH）高电平触发。

7脚——（CT）放电端。

8脚——（Vcc）电源端。

图3555芯片管脚图

电路工作原理

1.原理概述

当开关AN按下的时候，开关处于闭合的状态，电源经VD2向C3充电，管脚4的电位迅速充至Vcc，使复位解除（即复位功能无效）；由于VD1将R3旁路，Vcc经VD1、R1、R2、向C充电，充电时间长数为（R1+R2）C，放电时间为常数R2C，多谐振荡器产生高频振荡，喇叭发出高音。

当开关AN弹起来的时候，开关断开，由于电容C3存储的电荷经R4放电要维持一段时间，在管脚4的电位降至复位电平之前，电路将继续维持震荡；但此时Vcc经R1、R2、R3向C充电，充电时间常数增加为（R1+R2+R3）C，放电时间常数仍为R2C，多谐振荡器发生低频振荡，喇叭发出低音。

当电容C3持续放电，使得管脚4的电位降至555的复位电平之下时，多谐振荡器停止振荡，喇叭停止发声，喇叭停止发声。

由上述分析可知，要达到预想的叮咚声效果，电路中各部分的时间协调是关键。其中主要的就是R1，R2，R3和C1数值的选择，在实际制作中需要通过实验来确定。

在一般情况下，人的耳朵的听力识别频率范围是20~20000Hz。

（1）开关闭合时，充电时间t1=0.7（R1+R2）C12C1

周期T1=t1+t2=0.7（R1+2R2）C1；振荡频率f1=1/T1

得f1Hz

（2）开关断开时