叮咚门铃课程设计
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郑州科技学院
《数字电子技术》课程设计
题目“叮咚”门铃
学生姓名王芳芳
专业班级电气工程及其自动化一班
学号 3
院(系)电气工程学院__
指导老师李杰
完成时间2014年5月9日
目录
绪言错误!未定义书签。
1 电路设计任务与要求错误!未定义书签。
2 设计方案与论证错误!未定义书签。
原理图错误!未定义书签。
电路原理错误!未定义书签。
电路数据错误!未定义书签。
各元器件功能错误!未定义书签。
3 电路原理错误!未定义书签。
4 电路仿真错误!未定义书签。
5 设计结论错误!未定义书签。
6 心得体会的错误!未定义书签。
7 参考文献错误!未定义书签。
附录1:实物图错误!未定义书签。
附录2:元器件清单错误!未定义书签。
绪言
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于给客人叫门用。近代市民最常见的“门铃”是电子类的占多数。
最常见的是前几年流行的“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“叮咚”地响几声。也有的是由IC片播放一段电子音乐的。
后来演变到客人可以在门口与楼上家里的主人讲话,验明真声后主人再给客人开门。它们的缺点就是要消耗电源,特别是用电池的毛病较多,但用交流电的又怕临时停电。
高级公寓里的“门铃”算是这类中造价最昂贵的,不但可以叫门对话,还可以通过摄像头让家中的主人在屏幕上看到远在门外楼下的来客,用这样的“门铃”顺便监看放在楼下的车辆倒也不错。
作为初学者,这次我们的课程设计就是制作一个简单的叮咚门铃,它是利用一块时基电路集成块和外围元件组成的,它的装调简单容易、成本较低,一节6V的电池可用三个月以上,耗电量较低。我们常常由于工作可能会没有注意到亲朋好友的到来,但是只要我们装上了我们所设计的叮咚电子门铃,我想我们就可以很清晰的听见并且知道有人来到了自己的家里。
1 电路设计任务与要求
设计一个叮咚门铃电路,按下按钮时发出较高的频率叮声,松开按钮,发出较低频率的咚声。门铃叮咚声的声音频率和声音持续时间可调。正常人听力范围在20Hz~2000Hz,而300Hz~5000Hz则是人耳最敏感的声音频率范围,因此,叮咚声最好在这个范围内或者左右,叮咚两声频率要求差距比较大,声音持续时间要求恰当,电路最好具有低功耗。
要求:
设计简单并且节约资源,有良好的应用性。
门铃电路由555产生680-1230Hz左右的频率工作。
电路均安装音频放大器,实现音频放大。
电路统一工作在6V。
通过电路的装配和调试进一步掌握用555集成电路组成的叮咚电子门铃电路胡工作、振荡频率的调整方法及简单故障的排除。
2 设计方案与论证
方案一:
原理图
电路原理
本电路十一块以NE555时基电路为核心组成的叮咚门铃。
电路图中的NE555和R1、R2、R3、D1、D2、C2构成了一个多谐振荡器,SW是叮咚门铃的按钮开关,在平日,按钮开关处于断开的状态,此时D1没有导通,D2反向截止,R3接地,所以NE555的4号端口一直处于地电平,而NE555的4接口是复位段,当接入低电平时使其复位,所以3号端口无输出,扬声器不响。并且C2通过R1、R2充电,充电完成后C1两端电压约等于电源电压。
当SW闭合时,D1正向导通,通过R3向C1两端电压升高,此时NE555的4号端处于高电平,无法使其复位,与此同时,C2则通过R2向NE555的7端口放电,它们以及NE555和C3构成了一个多谐振荡器。
松开SW时,已经充满电的C1开始放电,R2、R3、C2和NE555构成一个多谐振荡器。
电路数据
R1=10K;R2=5K;R3=10K;R4=120;C1=10u;C2=;C3=;VCC=5V
各元器件功能
R1:SW断开后,给C2充电
R2:给C2充放电
R3:给C1充放电
R3:限制电流,防止三极管被烧坏
C1:充放电控制NE555,使其发出脉冲波
C2:充放电来控制NE555,使其发出脉冲波
C3:滤波,防止干扰
D1、D2:单向导电,防止闭合SA后,还有电流流过CI使其充电
SW:开关按钮,控制叮咚声的开始和叮咚声的结束
VT:放大电流,使电流能够驱动扬声器
扬声器:使其发出叮咚的声音
方案二:
它是利用一块时基电路集成块和外围元件组成,按下按钮AN,振荡器谐振,振荡频率约为700Hz,扬声器发出“叮”的声音,与此同时电源通过二极管D1给C1充电。放开按钮时,C1便通过电阻R1放电,维持振荡,但由于AN的断开,电阻R2被串入电路,使振荡频率有所改变,大约为500Hz左右,扬声器发出“咚”的声音。直到C1上电压放到不能维持555振荡为止。“咚”声的余音的长短可通过改变C1的数值来改变。
方案三
以一块555时基电路为核心组成的叮咚门铃,SA为门上的按钮开关,平时处于断开状态,在SA断开情况下,555的4脚呈低电位,使555处于强制复位状态,3脚引出呈低电位。当有人按压SA后,电源VDD通过SA,D1对C1快速冲电压至VDD,555的4脚为糕点位,555振荡器起振。放电中C1电压变低,当降至伏以下时,555处于强制复位状态,即停振。
3 电路原理
电容原理:电容用在直流电路当中基本都是短接在正负极之间的,如果串连在电路中那就相当于开路,短接在正负极之间的电容有两个作用,一是滤波,在整流