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电子元器件调研与系统设计报告 考勤(10) 守纪(10) 报告(30) 作品(30) 答辩(20) 总成绩(100) 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气1103 姓 名： 郭 振 学 号： 201109318 指导教师 ： 王思华 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2013年7月10日门铃的设计 1设计目的 (1) 555 电路组成的叮咚门铃电路要复杂一些,能更好的锻炼我们的判断能力，耐心能力,组装能力和大家的团队精神。 (2) 555 电路组成的叮咚门铃电路中既有模电的知识又有数电的知识,对我们刚学过的电子技术是一个很好的理论联系实际的机会。 (3) 进一步的理解和掌握焊接技术,对焊接技术的熟练程度和对五步法的理解是一个很好的锻炼。 (4) 在元器件的选取中既有原始元件又有集成元件,通过对元器件的市场的调研可以很好的了解市场的动脉,把握好市场的趋势,对我们今后的发展有很大帮助。 2 设计一个双音叮咚门铃电路，电路中设置一个按钮开关，按下按钮时发出门铃较高频率的“叮”声，松开按钮时发出较低频率的“咚”声。“叮咚”两声要求频率差距较大，使人耳易于区分，声音持续时间要求合适。同时，电路功耗低，用干电池供电。 3 基本原理 所有电子元件及管脚均在图1中标出。 如图1所示,该电路是一个由555 电路组成的音频振荡器,它的工作状态受④脚的控制。 静态时,电源通过R2，R3，R4C2充电,C2上端电压相当电源电压。但因④脚悬空,电压接近0 V,使电路处于复位状态，振荡电路不能工作。 按下按钮AN 后,电路被接通,电源通过D1 向C1迅速充电,使④脚电压很快升高,当电压大于0.7V 时电路起振。电容C2 通过R4 经⑦脚放电,当C2 放电使其上端电压低于Vcc /3 时,555 电路的③脚输出高电平使扬声器发出叮的声响。在按下AN 前,由于555 电路④脚的复位作用,③脚输出低电平。在按下AN 后,由于C1被充电后电压升高,④脚的复位状态被解除,但因②、⑥脚电压在按下AN 前已高于 2Vcc /3,这就使③脚仍然保持低电平输出状态。当松开按钮AN 后,电源经R2，R3 及R4 再次向C2 充电,当充电使C2 上端电压达到2Vcc /3 时,555电路的③脚突然变为低电平,扬声器发出一声咚,直到C2上两端电压小于2Vcc /3时,咚的声音才停止,此过程需要大约5s钟。 在C2 开始充电的同时,电容C1经R1 放电,当放电使C1 上端电压低于0.7V 后, 555电路复位,电路恢复静态。由于C1的放电时间常数大于C2 的充电时间常数,所以不会发生在电路发出咚声之前使电路进入复位的工作状态。 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R2，R3，R4 和C2 数值的选择,在实际制作中需要通过实验来确定。 图1 基本原理图 4 主要元器件介绍 555 定时器如图2所示，其功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1 的反相输入端的电压为 2Vcc /3,C2 的同相输入端的电压为Vcc/3。若触发输入端 TR 的电压小于Vcc /3,则比较器 C2 的输出为 1,可使 RS 触发器置 1,使输出端 Vo=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2Vcc/3,同时 TR 端的电压大于Vcc/3,则 C1 的输出为 1,C2 的输出为 0,可将 RS 触发器置 0,使输出为 0电平。 图2 555定时器的基本原理图 5 元件清单 元件清单如表1所示 表1 元件清单 元件名称 数量 30KΩ的电阻 1 22KΩ的电阻 3 47KΩ的电阻 1 47μF的电容 3 0.01μF的电容 1 8Ω的扬声器 1 二极管 2 8Ω的扬声器 1 开关按钮 1 电路板(15×20) 1 6V叠层电池 1 555定时器 1 6 元件的市场调研与选择 数量 调研单价 平均价格 备用元件数量 该元件费用 5KΩ的电阻 1 0.2元 0.1元 0.3元 30