555定时器声光报警电路

单独实训报告说明书名称555定时器声光报警电路
2012年12月24日至 2012年12月28日共1周
院系电子信息工程
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单独实训报告指导书
课程名称:数电实训
起讫时间:一周
院系:电子信息工程
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目录
第一章绪论.............................................. 错误!未定义书签。

1.1概述.............................................. 错误!未定义书签。

1.2 555定时器的工作原理........................................... - 6 -
1.3 555定时器的内部电路框图及逻辑符号和引脚....................... - 7 -
1.4 555定时器的应用............................................... - 8 - 第2章元器件介绍..................................................... - 8 -
2.1蜂鸣器......................................................... - 8 -
2.2电位器......................................................... - 9 -
2.3电解电容....................................................... - 9 -
2.4发光二极管.................................................... - 10 - 第3章 555定时器声光报警............................................ - 11 -
3.1 555定时器声光报警原理分析.................................... - 11 -
3.2 555定时器声光报警计算分析.................................... - 12 -
3.3调试报告...................................................... - 12 - 第4章实验心得体会.................................................. - 17 - (此目录为参考,可进行调整;后面页码添加准确)
第一章绪论
1、1概述
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定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。

555定时器是一种结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路。

只要外部配接少数几个阻容元件便可组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路。

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。

555定时器用于取代机械式定时器的中规模集成电路,因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名
555定时器声光报警电路是一种防盗装置,在有情况时它通过指示灯闪光和蜂鸣器鸣叫,同时报警的一种装置。

555定时器声光报警电路是利用两个555定时器组成的振荡电路,实现异步工作,使两个振荡器间隙振荡,这样蜂鸣器就会发出间隙的声响,发光二极管闪烁。

1、2 555定时器的工作原理
电路由两个555多谐振荡器组成,第一个振荡器的振荡频率为1~2Hz时,第二个振荡器的振荡频率为1000Hz。

将第一个振荡器的输出(3脚)接到第二个振荡器的复位端(4脚)。

在输出高电平时,第二个振荡器振荡;输出低电平时,第二个振荡器停振。

这样,蜂鸣器将发出间隙声响。

1、3 555定时器的内部电路框图及逻辑符号和引脚
内部电路框图
引脚和逻辑符号
1、4 555定时器的应用
1)构成施密特触发器,用于TTL系统的接口,整形电路或脉冲鉴复等;
2)构成多谐振荡器,组成信号产生电路;
3)构成单稳态触发器,用于定时延时整形及一些定时开关中。

555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路如定时器、分频器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。

第二章元件介绍
2、1 蜂鸣器
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。

;蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”(旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等)表示。

蜂鸣器的结构原理
1.压电式蜂鸣器:压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。

有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。

多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。

当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多
谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。

在陶瓷片的两面镀上银电极,经极化和老化处理后,再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。

2.电磁式蜂鸣器:电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。

接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。

振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。

2、2 电位器
电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。

电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。

当电刷沿电阻体移动时,在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。

电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。

后者可视作一可变电阻
电位器的作用及特点
电位器是可变电阻器的一种。

通常是由电阻体与转动或滑动系统组成,即靠一个动触点在电阻体上移动,获得部分电压输出。

电位器的作用——调节电压(含直流电压与信号电压)和电流的大小。

电位器的结构特点——电位器的电阻体有两个固定端,通过手动调节转轴或滑柄,改变动触点在电阻体上的位置,则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值,从而改变了电压与电流的大小。

2、3 电解电容
电解电容是电容的一种,金属箔为正极(铝或钽),与正极紧贴金属的氧化膜(氧化铝或五氧化二钽)是电介质,阴极由导电材料、电解质(电解质可以是液体或固体)和其他材料共同组成,因电解质是阴极的主要部分,电解电容因此而得名。

同时电解电容正负不可接错。

电解电容的特点
1):单位体积的电容量非常大,比其它种类的电容大几十到数百倍。

2):额定的容量可以做到非常大,可以轻易做到几万μf甚至几f(但不能和双电层电容比)。

3):价格比其它种类具有压倒性优势,因为电解电容的组成材料都是普通的工
业材料,比如铝等等。

制造电解电容的设备也都是普通的工业设备,可以大规模生产,成本相对比较低。

2、4 发光二极管
发光二极管简称为LED。

由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,
当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。

在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。

磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。

发光二极管是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED。

发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。

当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN
结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。

不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。

当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。

常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

发光二极管的反向击穿电压约5伏。

它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。

第三章 555定时器声光报警器
3、1 555定时器声光报警原理分析
电路原理图
用5V电源接上电路板,根据实验所需的要求旋转可调电阻,是的两个可调电阻的阻值达到所需要求,具体来说就是蜂鸣器和发光二极管能够按照所需要求进行工作用5V电源接上电路板,根据实验所需的要求旋转可调电阻,是的两个可调电阻的阻值达到所需要求,具体来说就是蜂鸣器和发光二极管能够按照所需要求进行工作。

电路由两个555多谐振荡器组成,第一个的555定时器为1--2Hz时,第二个555定时器的振荡频率为1000Hz。

将第一个555定时器的输出(3角)接到第二个555定时器的(4角)。

(1)将5V直流稳压电源接入电路板的输入端,观察发光二极管、蜂鸣器的响应情况。

(2)将输出端3接入示波器,观察器输出波形,读出周期T。

3、2 555定时器声光报警计算分析
输出信号的时间参数是:
T=t1+t2
=0.69(R1+R2)C
=0.69R2C
其中,为VC由上升到所需的时间,为电容C放电所需的时间。

T=t1+t2
=0.69(R1+2R2)C
f=1/T =1.43/(R1+2R2)
脉冲占空比:D=t1/T=(R1+R2)/(R1+2R2)
可见,只有在R2?R1时才能实现占空比为50%的理想方波。

555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ,但两者之和应不大于3.3MΩ。

3、3 调试报告
接好5V电源后,调节R1=9.6K和R3=19.5K的电阻
D2口的波形图
D1的波形图
A1的波形图B1的波形图
A2的波形图B2的波形图
当电阻R1=6.2K R3=9.6K时
电阻变化很大,但它的周期、幅度基本没有大变化,说明电阻变化对它的周期、
幅度影响很小。

第四章实验心得体会
1、本次实训,焊接要求的技术水平较低,只要基本就好。

但要注意焊接时虚焊、空焊。

焊接芯片要特别注意,焊接时要速度快一点,以防烧坏芯片。

2、焊接前先把所有器件测试一下比较好,防止焊接好后有器件是坏的,还要把它拆掉重新焊接。

3、要先看明白原理图,根据原理图放好元件,然后焊接。

4、调试前,要求自己要对电源、信号发生器、示波器要会简单的应用,了解它的基本操作。

5、电路要想长时间正常工作,必须对二极管接一个保护电阻,防止电路长时间工作烧坏二极管,注意电源要接直流电5V。

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