555叮咚门铃电路
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555叮咚音响电子门铃电路
引言
随着电子器件的发展，门铃也在不断发展。叮咚音响门铃 可以发出悦耳的声音，给人以美的感受。
第一章：设计整体思路
1.1设计目的 1. 掌握555叮咚音响电子门铃电路的组成、工作原理计。 2.了解并掌握电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。 3. 学习 protel 绘图软件和 EWB 或其他仿真软件设计一个叮咚门铃电路。 4. 在设计电路的过程中熟练掌握 555 定时器以及由他构成的各种电路的结 构和用途。
1.2 设计要求 设计一个按钮，按下按钮时发出门铃的较高频率“叮”声，松开按钮，
发出较低频率的“咚”声。正常人听力范围在 20Hz~20000Hz，而 1000Hz~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，声音持续时间要求适合。电路最好 能功耗低。
1.3 设计整体思路 开关 S 是门上的按钮开关，在平日没有按下的时候，C3 无法接通不进行充电， 因而 C3 处的电压为 0， 4 端口（复位端）一直处于低电平，导致 3 端口输出一 直为 0，扬声器无法工作。而 C1 通过 R2、R3 进行充电，充满电后，其电压约为 电源电压。 当闭合开关 S 时，VCC 的电流流过二极管 D1 对 C3 经行充电，其两端电压升高， 4 端口的电压也开始逐渐升高。当 C3 端电压上升为高电平时，即 4 端口输入的 是高电平，555 定时器启动，所以 D2、R3 和 C1 组成的多谐振荡器开始工作，输 出频率 f1。
5 脚：CO(或 VC)为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较 器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只 0.01μF 电容接地，以防引入 干扰。
图 2 555 内部电路框图 1 脚：GND(或 Vss)外接电源负端 VSS 或接地，一般情况下接地。 8 脚：VCC(或 VDD)外接电源 VCC，双极型时基电路 VCC 的范围是 4.5～16V， CMOS 型时基电路 VCC 的范围为 3～18V。一般用 5V。 3 脚：OUT（或 Vo）输出端。 4 脚：R 是直接清零端。当 R 端接低电平，则时基电路不工作，此时不论 TR、 TH 处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
当断开开关 S 时，R1 和 C3 组成回路，C3 开始放电。同时 R2、R3 和 C1 组成多 谐振荡器开始工作，输出频率为 f2。当 C3 放电完毕的时候，4 端口又恢复低电 平，555 定时器停止工作。
输出端接扬声器，输出端有电流时就会使扬声器发声。输出端频率不同时，发 出的声音就不同。本电路中设计了两种不同的频率，因此扬声器就会发出“叮” “咚”两种不同的声音。
电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率 输出级。它提供两个基准电压 1/3VCC 和 2/3VCC。555 定时器的功能主要 由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 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 的同相 输入端的电压为 2/3VCC，C2 的反相输入端的电压为 1/3VCC。若触发输入 端 TR 的电压小于 1/3VCC，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2/3VCC，同时 TR 端 的电压大于 1/3VCC，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发 器置 0，使输出为 0 电平。 其主要有三个应用：多谐振荡器 单稳态触发器 RS 触发器
永磁体通过轭铁在磁路的环形气隙中产生一个磁场，和扬声器纸盆相连的音圈插 入环形气隙中，永磁体被外部的轭铁所包围，从而可以免遭外界杂散磁场的干扰，反过来也 可以减小永磁体磁场对外界的影响，当声音以电流的形式通过磁场时线圈便会因电流强弱的 变化产生不同频率的震动，进而带动纸盆发出不同频率和强弱的声音。
如果输入的是直流电压，喇叭就不响，对的,输入的是直流电压喇叭线圈在磁场磁力作用下也不
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。555 定 时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振 荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。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 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2 所示。它内部包括两个
2.1 基本原理 2.1.1 扬声器原理
第二章 基本原理和框图
当交流音频电流通过扬声器的线圈(在扬声器中又叫做音圈)时,音圈中就产生了相应 的磁场.这个磁场与扬声器上自带的永磁体产生的磁场产生相互作用力.于是,这个力就使音 圈在扬声器的自带永磁体的磁场中随着音频电流振动起来.而扬声器的振膜和音圈是连在一 起的,所以振膜也振动起来.振动就产生了与原音频信号波形相同的声音。
会产生震动,就不会发声.
输入交流电压的频率越高，喇叭震动得越快,Hale Waihona Puke Baidu出声音越尖,并不是喇叭就越响,输入喇叭的功率越
大喇叭才越响.但人耳可听见的频率约是 20-20000HZ,超出此范围人也听不见.
2.1.2 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， 如果串联在电
路中 那就相当于开路， 短接在正负及之间的电容有两个作用，一是滤波，在整 流桥整流以后 容易出现交流干扰，通过电容把交流干扰给短路掉，另外一个作 用是降低脉动，整流桥整流出来的直流电 如果用示波器来看的话其实跟直流电 源的电压是不同的，虽然是直流，电流是由正极流向负极，但是电压是周期性的 不断起伏变化的，加电容以后，当电压处于波峰的上升沿的时候电容充电，让电 压降低一些，当电压处于下降沿的时候低于电容的电压以后 电容放电， 所以在 示波器的效果上看， 电容的作用是 不断的削平波峰，填充波谷，这样就使直流 电的买动性变小，进过多级滤波电容以后，曲线已经基本接近纯直流电源的一条 直线了 2.1.3 555 定时器工作原理及应用：
引言
随着电子器件的发展，门铃也在不断发展。叮咚音响门铃 可以发出悦耳的声音，给人以美的感受。
第一章：设计整体思路
1.1设计目的 1. 掌握555叮咚音响电子门铃电路的组成、工作原理计。 2.了解并掌握电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。 3. 学习 protel 绘图软件和 EWB 或其他仿真软件设计一个叮咚门铃电路。 4. 在设计电路的过程中熟练掌握 555 定时器以及由他构成的各种电路的结 构和用途。
1.2 设计要求 设计一个按钮，按下按钮时发出门铃的较高频率“叮”声，松开按钮，
发出较低频率的“咚”声。正常人听力范围在 20Hz~20000Hz，而 1000Hz~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，声音持续时间要求适合。电路最好 能功耗低。
1.3 设计整体思路 开关 S 是门上的按钮开关，在平日没有按下的时候，C3 无法接通不进行充电， 因而 C3 处的电压为 0， 4 端口（复位端）一直处于低电平，导致 3 端口输出一 直为 0，扬声器无法工作。而 C1 通过 R2、R3 进行充电，充满电后，其电压约为 电源电压。 当闭合开关 S 时，VCC 的电流流过二极管 D1 对 C3 经行充电，其两端电压升高， 4 端口的电压也开始逐渐升高。当 C3 端电压上升为高电平时，即 4 端口输入的 是高电平，555 定时器启动，所以 D2、R3 和 C1 组成的多谐振荡器开始工作，输 出频率 f1。
5 脚：CO(或 VC)为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较 器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只 0.01μF 电容接地，以防引入 干扰。
图 2 555 内部电路框图 1 脚：GND(或 Vss)外接电源负端 VSS 或接地，一般情况下接地。 8 脚：VCC(或 VDD)外接电源 VCC，双极型时基电路 VCC 的范围是 4.5～16V， CMOS 型时基电路 VCC 的范围为 3～18V。一般用 5V。 3 脚：OUT（或 Vo）输出端。 4 脚：R 是直接清零端。当 R 端接低电平，则时基电路不工作，此时不论 TR、 TH 处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
当断开开关 S 时，R1 和 C3 组成回路，C3 开始放电。同时 R2、R3 和 C1 组成多 谐振荡器开始工作，输出频率为 f2。当 C3 放电完毕的时候，4 端口又恢复低电 平，555 定时器停止工作。
输出端接扬声器，输出端有电流时就会使扬声器发声。输出端频率不同时，发 出的声音就不同。本电路中设计了两种不同的频率，因此扬声器就会发出“叮” “咚”两种不同的声音。
电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率 输出级。它提供两个基准电压 1/3VCC 和 2/3VCC。555 定时器的功能主要 由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 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 的同相 输入端的电压为 2/3VCC，C2 的反相输入端的电压为 1/3VCC。若触发输入 端 TR 的电压小于 1/3VCC，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2/3VCC，同时 TR 端 的电压大于 1/3VCC，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发 器置 0，使输出为 0 电平。 其主要有三个应用：多谐振荡器 单稳态触发器 RS 触发器
永磁体通过轭铁在磁路的环形气隙中产生一个磁场，和扬声器纸盆相连的音圈插 入环形气隙中，永磁体被外部的轭铁所包围，从而可以免遭外界杂散磁场的干扰，反过来也 可以减小永磁体磁场对外界的影响，当声音以电流的形式通过磁场时线圈便会因电流强弱的 变化产生不同频率的震动，进而带动纸盆发出不同频率和强弱的声音。
如果输入的是直流电压，喇叭就不响，对的,输入的是直流电压喇叭线圈在磁场磁力作用下也不
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。555 定 时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振 荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。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 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2 所示。它内部包括两个
2.1 基本原理 2.1.1 扬声器原理
第二章 基本原理和框图
当交流音频电流通过扬声器的线圈(在扬声器中又叫做音圈)时,音圈中就产生了相应 的磁场.这个磁场与扬声器上自带的永磁体产生的磁场产生相互作用力.于是,这个力就使音 圈在扬声器的自带永磁体的磁场中随着音频电流振动起来.而扬声器的振膜和音圈是连在一 起的,所以振膜也振动起来.振动就产生了与原音频信号波形相同的声音。
会产生震动,就不会发声.
输入交流电压的频率越高，喇叭震动得越快,Hale Waihona Puke Baidu出声音越尖,并不是喇叭就越响,输入喇叭的功率越
大喇叭才越响.但人耳可听见的频率约是 20-20000HZ,超出此范围人也听不见.
2.1.2 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， 如果串联在电
路中 那就相当于开路， 短接在正负及之间的电容有两个作用，一是滤波，在整 流桥整流以后 容易出现交流干扰，通过电容把交流干扰给短路掉，另外一个作 用是降低脉动，整流桥整流出来的直流电 如果用示波器来看的话其实跟直流电 源的电压是不同的，虽然是直流，电流是由正极流向负极，但是电压是周期性的 不断起伏变化的，加电容以后，当电压处于波峰的上升沿的时候电容充电，让电 压降低一些，当电压处于下降沿的时候低于电容的电压以后 电容放电， 所以在 示波器的效果上看， 电容的作用是 不断的削平波峰，填充波谷，这样就使直流 电的买动性变小，进过多级滤波电容以后，曲线已经基本接近纯直流电源的一条 直线了 2.1.3 555 定时器工作原理及应用：