实验4指导书 555定时器电路设计
课程设计数字式计时器电路555定时器.
目录目录11.系统设计思路与总体方案21.1 设计思路与流程图22.Multisim软件的简介32.1Multisim概貌及特点33.555定时器，CD4518和CD4011介绍63.1 555定时器63.2 CD4518引脚功能93.3 CD4011引脚图104. 数字逻辑，振荡器，计数器和显示电路图114.1数字逻辑模块114.2振荡器模块124.3 计数器模块154.4 显示器模块165. 电路的总体设计与调试165.1 总体电路原理图165.2总体电路工作原理176.课程设计感受186.1 课程设计中的收获和体会187.附录与文献197.1附录197.2参考文献201.系统设计思路与总体方案1.1 设计思路与流程图根据任务书可以知道本课题是一个2位数字显示计数器，是一个十进制计数器组合，本质上就是一计时器。
通过一个时基电路产生一定频率脉冲，将脉冲信号输入低位的计数器输入端，通过一级级的进位，从而达到计数。
从而完成此课题，我们可以将这整个计数系统，分为几个模块进行分析。
（1）.数字逻辑控制模块。
通过使用门电路来控制计时器进位及清零。
（2）.脉冲信号产生模块。
由一个振荡电路来产生一个固定频率的脉冲信号，作为计时器的时基信号。
（3）.计时数计数模块。
接收计时及中断信号脉冲，从而控制计数器计数，且有清零功能，该模块选用十进制计数器。
（2）.译码显示模块。
该模块要显示00到99的数字，选用十进制计数器的基础上，通过它们之间的级联，最终显示相应数字。
该数字式定时器，需要用到555定时器，由此产生振荡信号，在数字逻辑电路的控制下，由计数器计数，最后在数码管上显示出来，画为流程图如下：图1.1-1：总体方案流程图2.Multisim软件的简介2.1Multisim概貌及特点Multisim是美国国家仪器（NI）某某推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
555定时器的原理及三种应用电路
试验十 555定时器的原理及三种应用实验内容1.连接施密特触发器电路，分别输入正弦波、锯齿波信号，观察并记录输入输出波形。
电路如下图：输入正弦波时的波形：输入三角波时的波形：2.设计一个驱动发光二级管的定时器电路，要求每接收到负脉冲时，发光管持续点亮二秒后熄灭。
由电路要求知要用单稳态触发器电路，脉冲宽度为Tw=1.1RC，选取R=2KΩ，C=1.1μF，电路如下所示：波形图如下：3.连接多放谐振荡电路电路，取R1=1KΩ，R2=10KΩ，C1=0.1μF，C2=0.2μF观察、记录VCr、Vo的同步波形，测出Vo的周期并与估算值进行比较。
改变参数R1=15KΩ，R2=5KΩ，C1=0.033μF，C2=0.1μF用示波器观察并测量输出波形的频率。
与理论值比较，算出频率的相对误差值。
电路如图所示：R1=1KΩ，R2=10KΩ，C1=0.1μF，C2=0.2μF时的波形图：实验模拟结果：Vo周期To=1.5ms，VCr周期Tc=1.5ms,F=1/T=0.67KHz 理论计算值为：T=0.7*（R1+2R2）*C1=1.47ms,频率f=1/T=0.68KHz频率的相对误差为：ІF-fІ/f=1.47%R1=15KΩ，R2=5KΩ，C1=0.033μF，C2=0.1μF时的波形图：实验模拟结果：Vo周期To=0.6ms期Tc=0.6ms,频率F=1/T=1.67KHz理论计算值为：T=0.7*（R1+2R2）*C1=0.5775频率f=1/T=1.73KHz频率的相对误差为：ІF-fІ/f=3.47%4.用NE556时基电路功能实现救护车警铃电路，用555的两个时基电路构成低频对高频调制的救护车警铃电路。
555定时器应用电路的设计与调试
555定时器应用电路的设计与调试1.555定时器的原理概述2.555定时器的基本工作原理555定时器的基本工作原理是通过外部RC电路产生的时间常数来控制输出的时间周期。
具体来说，当电源正常通电后，555定时器的电源引脚将被高电平激活，通过内部比较器将电压与阀值进行比较，并将结果传递给RS触发器。
RS触发器的输出信号会控制放电开关，根据输入信号的变化来控制电容的放电与充电，从而实现定时和脉冲控制功能。
3.555定时器的应用电路设计（1）单稳态触发器电路单稳态触发器电路常用于产生固定宽度的脉冲信号。
通过一个电容和一个电阻连接到555定时器的触发脚，当电源通电或接收到外部触发脉冲信号时，555定时器会产生一个固定宽度的脉冲信号输出。
（2）Astable多谐振荡器电路Astable多谐振荡器电路常用于产生固定频率和变量占空比的方波信号。
通过一个电容和两个电阻连接到555定时器的控制脚与放电脚，当电源通电后，555定时器会自动产生方波信号输出。
4.实验步骤与调试方法（1）准备实验所需材料，包括555定时器芯片、电容、电阻、开关和示波器等。
（2）按照设计电路图连接实验电路，注意正确连接每个元件的引脚。
（3）接通电源，通过示波器观察输出信号，并根据需要调整电容和电阻的数值以达到所需的定时和脉冲控制效果。
（4）通过实验数据和示波器观察结果，对实验电路进行调试和优化，直至达到预期的结果。
5.实验注意事项（1）实验时要注意正确连接元件的引脚，避免引脚连接错误导致电路无法正常工作。
（2）实验中可以选择合适的电阻和电容数值以达到所需的定时和脉冲控制效果。
（3）在实验过程中可以适当添加一些调试电路，如LED灯、蜂鸣器等，以便更直观地观察电路的工作情况和调试结果。
6.本文总结本文对555定时器应用电路进行了设计与调试的详细解析，介绍了555定时器的基本工作原理和应用电路设计，以及相关的实验步骤和调试方法。
通过合理的设计和调试，可以实现各种定时和脉冲控制功能，满足不同场合的需求。
(完整word版)555定时器应用电路的设计与调试
项目十二 555定时器应用电路的设计与调试班 级 实验时间成 绩姓 名 学 号 指导老师一、实践目标1．能分析说明555定时器的内部结构、引脚功能；2．能按照要求选用555定时器及其它元器件组成多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器；并能熟练测量、调整555定时器应用电路参数，分析和排除常见故障。
3．爱护工具、器材、整理、清洁、习惯与素养 二、实践设备与材料 1． 工具 2． 器材 3． 仪器仪表 三、实践过程1.555定时器应用电路仿真利用Multisim 软件完成下列电路的仿真，要求如下，结果填入表12－1中。
（1）波形产生电路：利用555定时器及一些辅助元件设计电路，产生频率为100KHz 、占空比可调的脉冲信号。
（2）波形变换电路：利用555定时器设计一波形整形器或变换器完成正弦波或三角波至方波的变换。
表12-3 脉冲信号源电路记录问题答案及理由波形产生电路仿真电路仿真结果输出波形：周期：T=(R1+2R3+2R P)C2\1.43 频率：最大占空比：t w1=T k\T 最小占空比：t w2=t\T波形变换电路仿真电路仿真结果输入波形：输出波形：周期：T=(R1+2R3+2R P)C2\1.43 频率：自我评价小组评价教师评价2.单稳态电路仿真与测试图12-3 555 定时器构成单稳态触发器如果用图12-3所示单稳态电路输出定时时间为1 s 的正脉冲，R = 27 kΩ，试确定定时元件C 的取值，并选择合适的电容。
若定时时间改为5 s 的正脉冲，C = 30uF，试确定定时元件R 的取值。
并通过仿真进行验证。
结果记录在表12-2中。
表12-2 单稳态电路仿真与测试电阻电容仿真波形及脉冲时间时间为1 s 的正脉冲R = 10 kΩC=0.1μF时间为5 s 的正脉冲R =51KΩC=0.1uF自我评价小组评价教师评价3.1kHZ的脉冲信号源电路的设计与制作理解图12-4所示电路，使用555电路为某TTL电路设计一个1kHZ的脉冲信号源。
555定时器的实验报告
555定时器的实验报告555定时器的实验报告引言：555定时器是一种广泛应用于电子电路中的集成电路，它具有稳定可靠、功能强大的特点。
本次实验旨在通过对555定时器的实际操作，进一步了解其原理和应用。
一、实验目的：通过555定时器的实验，掌握其基本工作原理和使用方法，进一步了解其在电子电路中的应用。
二、实验器材：1. 555定时器集成电路芯片2. 电源3. 电阻、电容等元件4. 示波器5. 多用途实验板三、实验步骤：1. 搭建基本的555定时器电路首先，将555定时器芯片插入多用途实验板中，并根据电路图连接所需的电阻、电容等元件。
接下来，将电源连接到实验板上，并确保电路连接正确无误。
2. 测量输出信号频率使用示波器测量555定时器输出信号的频率。
调节电阻和电容的数值，观察输出信号频率的变化。
记录不同参数下的频率值，并进行比较分析。
3. 观察输出信号波形通过示波器观察555定时器输出信号的波形。
调节电阻和电容的数值，观察波形的变化。
分析不同参数对波形的影响，并记录观察结果。
4. 实现定时功能利用555定时器的稳定性和精确性，设计并实现一个简单的定时器电路。
通过调节电阻和电容的数值，设置所需的定时时间。
观察定时器的准确性和稳定性，并记录实验结果。
四、实验结果和分析：通过实验，我们得到了不同参数下555定时器输出信号的频率和波形。
实验结果表明，电阻和电容的数值对555定时器的工作频率和波形有较大的影响。
较大的电阻和电容数值将导致较低的频率和较长的周期，而较小的数值则会得到相反的结果。
此外，我们还实现了一个简单的定时器电路。
通过调节电阻和电容的数值，我们成功设置了所需的定时时间，并观察到定时器的准确性和稳定性。
这进一步证明了555定时器在电子电路中的实用性和可靠性。
五、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了555定时器的工作原理和应用。
通过调节电阻和电容的数值，我们可以灵活地控制555定时器的输出频率和波形。
555毫秒级定时器电路
555毫秒级定时器电路555毫秒级别的定时器电路可以用来产生精确的时间延迟或振荡器。
这种电路通常使用555定时/计数器集成电路，它可以提供一个可编程的延迟时间，范围从几毫秒到几分钟。
以下是一个简单的555毫秒定时器电路的例子：元件：555定时计数器、电阻、电容、LED灯1. 电源：为555集成电路提供+5V电源。
2. 第1脚（引脚1）接地：将引脚1接地，即连接到地线。
3. 第2脚（引脚2）连接电阻R1，R1的阻值决定了定时器的振荡频率。
R值越小，频率越高，但要注意不要选择过小的R值导致振荡过快。
4. 第3脚（引脚3）连接电阻R2，R2的阻值决定了定时器的负载电容。
R2越大，负载电容越小，定时器的延时越长。
5. 第4脚（引脚4）连接电阻R3，R3的阻值决定了定时器的放电时间常数。
R3越大，放电时间越长，定时器的延时越短。
6. 第5脚（引脚5）连接电容C，C的电容决定了定时器的振荡频率。
C值越小，频率越高。
7. 第6脚（引脚6）连接LED，用于显示定时器的状态。
8. 第7脚（引脚7）为公共地。
编程延时：设定定时器的计数周期为1ms，则定时器每隔1ms计数一次，直到计数到设定的延时值为止。
例如，如果设定的延时值为50ms，则定时器会在开始计时后的50ms后停止计数，此时LED灯显示“0”（代表50ms），然后重新开始计数。
注意事项：1. 确保电源电压符合555定时/计数器的工作电压范围。
2. 在设计电路时，要考虑到元器件的额定参数和工作环境，避免元器件损坏或性能下降。
3. 在调试电路时，要注意观察LED灯的显示和定时器的计数情况，及时调整元器件参数以达到预期效果。
555定时器的电路解析
回稳态，uO1=UOH （全0出1）。 uO= UOL。
从暂稳态自动返回稳态之后，电容C将通过电阻R放电， 使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
单稳态触发器工作波形
2. 主要参数
（1）输出脉冲宽度tw 输出脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间。 tw ≈0.7RC
（2） 恢复时间tre 暂稳态结束后，电路需要一段时间恢复到初始状态。
脉冲定时
7.4.4 用555定时器组成多谐振荡器
一、电路结构
将放电管V集电极经R1接到VCC上，便组成了一个反相器。其输出DIS端对地接 R2、C积分电路，积分电容C再接TH和TR端便组成了如图5.5.7所示的多谐振荡器。 R1、R2和C为定时元件。
二、工作原理
1、接通电源VCC后，VCC经电阻R1和R2对电容C充电，其电压 UC由0按指数规律上升。 当UC≥2/3VCC时，电压比较器C1和C2的输出分别为UC1=0、 UC2=1，基本RS触发器被置0，Q=0、Q=1 输出UO跃到低电平 UOL。与此同时， 放电管V导通， 电容C经电阻 R1和R2放电管 V放电，电路 进入暂稳态。
VI
VT + VT -
VO0
t
0
t
5.2 单稳态触发器
工作特点： 第一，它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； 第二，在外加脉冲作用下，触发器能从稳态翻转 到暂稳态； 第三，在暂稳态维持一段时间后，将自动返回稳 态，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数， 与外加触发信号无关。 例：楼道的路灯 。
（2）触发翻转：当输入端加入负脉冲（宽度应 小于脉宽tpo）,即 TR 端<1/3VDD则S=1（R=0）， 触发器翻转1态，输出uo为高电平。Q=1，这时
555定时器应用实验报告
555定时器应用实验报告555定时器应用实验报告引言：555定时器是一种经典的集成电路，具有广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作，探索555定时器的基本原理和应用。
一、实验目的本实验的目的是通过555定时器的应用实验，了解555定时器的基本工作原理、特性和应用场景。
二、实验器材1. 555定时器芯片2. 电源3. 电阻、电容、电感等元件4. 示波器5. 连线电缆等三、实验步骤1. 搭建基本的555定时器电路，包括电源、555芯片、电阻、电容等元件。
2. 连接示波器，观察输入和输出信号的波形。
3. 调节电阻和电容的数值，观察波形的变化。
4. 尝试不同的输入信号，如方波、正弦波等，观察输出信号的响应。
5. 探索不同的应用场景，如脉冲发生器、频率分频器等，观察555定时器的工作情况。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们观察到了以下现象和结果：1. 通过调节电阻和电容的数值，可以改变555定时器的输出频率和占空比。
2. 输入信号的不同波形对输出信号的响应也有影响，方波信号能够得到更稳定的输出。
3. 在不同的应用场景中，555定时器表现出了良好的性能，如在脉冲发生器中能够产生稳定的脉冲信号，在频率分频器中能够实现精确的频率分频。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 555定时器是一种非常实用的集成电路，具有广泛的应用前景。
2. 通过调节电阻和电容的数值，可以实现对555定时器的频率和占空比的精确控制。
3. 在不同的应用场景中，555定时器表现出了良好的稳定性和可靠性。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了555定时器的基本原理和应用。
通过实际操作，我们掌握了555定时器的调节方法和应用技巧。
同时，我们也发现了555定时器在不同应用场景中的优势和局限性。
通过对实验结果的分析和总结，我们对555定时器有了更深入的理解。
总之，555定时器作为一种经典的集成电路，在电子领域有着广泛的应用。
通过实验，我们对555定时器的工作原理和应用场景有了更深入的了解。
555定时器的应用实验报告
555定时器的应用实验报告引言555定时器是一种广泛应用于电子电路中的集成电路，它具有稳定性高、成本低、可靠性强等特点。
在本次实验中，我们将通过实际操作，探索555定时器的应用。
实验材料•555定时器芯片•电阻•电容•LED灯•面包板•杜邦线•电源实验步骤第一步：搭建电路1.将555定时器芯片插入面包板中。
2.连接电阻和电容，以及其他所需元件。
具体连接方式如下所示：–将一个电阻的一端连接到芯片的引脚1（GND），另一端连接到引脚8（VCC）。
–将一个电阻的一端连接到引脚7（DIS），另一端连接到引脚8（VCC）。
–将一个电容的负极连接到引脚2（TRIG），正极连接到引脚6（THRES）。
–将一个电容的负极连接到引脚6（THRES），正极连接到引脚2（TRIG）。
–将一个电阻的一端连接到引脚6（THRES），另一端连接到引脚7（DIS）。
–连接LED灯，将正极连接到引脚3（OUT），负极连接到引脚1（GND）。
第二步：设置参数1.将电源连接到面包板上的合适位置，并打开电源。
2.调节电源电压为合适的数值，一般为5V。
3.根据实际需求，选择合适的电阻和电容值，并将其连接到电路中。
第三步：测试实验结果1.完成电路搭建后，按下555定时器芯片上的复位按钮，开始实验。
2.观察LED灯的亮灭情况，并记录下来。
3.根据实验结果，可以对555定时器的工作原理进行分析和解释。
结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.当电容充电至阈值电压时，引脚3（OUT）输出高电平，LED灯亮起。
2.当电容放电至触发电压时，引脚3（OUT）输出低电平，LED灯熄灭。
3.通过调节电阻和电容的数值，可以改变LED灯亮灭的时间间隔。
结论通过本次实验，我们深入了解了555定时器的工作原理和应用。
通过调节电阻和电容的数值，我们可以实现不同的定时功能。
在实际应用中，555定时器被广泛用于计时器、脉冲发生器、频率分频器等电子电路中，具有重要的实际意义。
定时器555电路设计
定时器555电路设计555定时器是电路设计中的一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
以下是店铺为你整理推荐定时器555电路设计分析，希望你喜欢。
电路设计定时器555的基本原理555时基电路的工作过程如下：当2脚，即比较器A2的反相输入端加进电位低于?VDD的触发信号时，则VT9、VTll导通，给双稳态触发器中的VTl4提供一偏流，使VTl4饱和导通，它的饱和压降Vces 箝制VTl5的基极处于低电平，使VTl5截止，VTl7饱和，从而使VTl8截止，VTl9导通，VT20完全饱和导通，VT21截止。
因此，输出端3脚输出高电平。
此时，不管6端(阈值电压)为何种电平，由于双稳态触发器(VTl4-VTl7)中的4.7kΩ电阻的正反馈作用(VTl5的基极电流是通过该电阻提供的)，3脚输出高电平状态一直保持到6脚出现高于?VDD的电平为止。
当触发信号消失后，即比较器A2反相输入端2脚的电位高于?VDD，则VT9、VTll截止，VTl4因无偏流而截止，此时若6脚无触发输入，则VTl7的Vces饱和压降通过4.7kΩ电阻维持VTl3截止，使VTl7饱和稳态不变，故输出端3脚仍维持高电平。
同时，VTl8的截止使VT6也截止。
当触发信号加到6脚时，且电位高于?VDD时，则VTl、VT2、VT3皆导通。
此时，若2脚无外加触发信号使VT9、VTl4截止，则VT3的集电极电流供给VTl5偏流，使该级饱和导通，导致VTl7截止，进而VTl8导通，VTl9、VT2。
都截止，VT21饱和导通，故3脚输出低电平。
当6脚的触发信号消失后，即该脚电位降至低于?VDD时，则VTl、VT2、VT3皆截止，使VTl5得不到偏流。
此时，若2脚仍无触发信号，则VTl5通过4.7kΩ电阻得到偏流，使VTl5维持饱和导通，VTl7截止的稳态，使3脚输出端维持在低电平状态。
同时，VTl8的导通，使放电级VT6饱和导通。
通过上面两种状态的分析，可以发现：只要2脚的电位低于?VDD，即有触发信号加入时，必使输出端3脚为高电平;而当6脚的电位高于?VDD时，即有触发信号加进时，且同时2脚的电位高于?VDD时，才能使输出端3脚有低电平输出。
555定时器电路原理图 基于555芯片的定时器电路设计
555定时器电路原理图基于555芯片的定时器电路设计这节要将的是关于555（芯片）组成的（定时器）电路，主要讲解6种，分别是延时定时器、长延时定时器、分段式定时器、抗干扰的定时器、可变间歇定时器和通、断时间分别可调的循环定时器。
前3种相对而言简单一些；后3种定时器，相对前面3种就相对复杂一些。
不过，只要认真探索，任何困难都能迎刃而解的。
一、延时定时器本电路是一个用555（集成电路）组成的单稳延时电路，可以实现延时关断。
延时定时器原理图原理介绍与一般的555单稳电路不同的是在第5脚接有一只（二极管）VD1，将该脚与（电源）电压+6V接通。
该脚是555的控制端，与内部2/3电源分压点相接，接入VD1后，则该点将被箝位在 5.3V （0.6-0.7=5.3V），其中0.7V是VD1的导通压降。
这样就使得（阈值电压）也相应提高到5.3V，从而使得C1的充电时间有较大延长，一般来说，可以在相同R、C时间常数下使定时时间增大数倍。
计时开始前，先按动一下S1，计时开始，定时时间到时，555第3脚输出低电平，继电器K线圈失电断开，实现被控负载延时关断的功能。
增大C1的容量可以获得更长的延时时间。
二、长延时定时器本电路是由2只555组成延时的定时器。
长延时定时器原理图原理介绍由U1和R1、R2、RP1、VD1、VD2、C1组成无稳态多谐（振荡器），U1的振荡方波通过VD3、R3，加至U2的第6、7脚。
U2和R4、C4、R3、C3等组成一单稳延时电路。
刚开始通电时，由于C4接在触发端第2脚与地之间，故第3脚呈现高电平，继电器K吸合，其常开触点K1-1闭合，维持给U1、U2的（供电），此时，与U2的第7脚相连的集成电路内的放电管截止，因而C3开始充电。
C3的充电呈阶跃式，即U1输出方波的正脉冲，即高电平期间对其充电，由于VD3的存在，C3上的电荷不能向U1反向放电。
当C3的充电电压超过+6V的2/3阈值电平时，U2复位，第3脚输出低电平，定时时间到，继电器K释放，K1-1断开，U1、U2也同时失电，电路完全停止工作。
555定时器时基电路的实验
555定时器时基电路的实验一、实验目的1、熟悉555时基电路逻辑功能的测试方法。
2、熟悉555时基电路的工作原理及其应用。
二、实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台2、万用表1只3、双踪示波器XJ4328/XJ4318 1台4、元器件：NE555 1块1.2K电位器1只电阻、电容、导线若干三、实验线路四、实验内容1、555时基电路逻辑功能测试（1）按图12-1接线，将R端接实验箱的逻辑电平开关，输出端OUT和放电管输出端DIS分别接LED 电平显示，检查无误后，方可进行测试。
（注：放电管导通时灯灭，放电管截止时灯亮）（2）按表12-1进行测试，改变R W 1和R W 2的阻值，观察状态是否改变。
（3）按表12-2测试，将结果记录下来，用万用表测出TH和TR端的转换电压，为3.3V 和1.7V，与理论值2/3 Vcc和1/3Vcc比较，是一致的。
（注：表中某步骤若状态未转换，转换电压一栏填X）2、555时基电路的应用用555时基电路设计一个多谐振荡器，频率为1KHZ。
用示波器观察得到的矩形波。
五、实验结果分析（回答问题）总结555时基电路的逻辑功能：有两个触发端，分别为高触发置0和低触发置1，触发电平分别为2/3 Vcc 和1/3Vcc，可利用触发端来实现相应的0、1状态。
回答思考题1、555时基电路的端分别采用高触发、低触发、低电平有效的触发方式。
2、555时基电路中，CO端为基准电压控制端，当悬空时，触发电平分别为2/3 Vcc和1/3Vcc；当接固定电平时，触发电平分别为Vco和1/2Vco。
3、若电路图12-1中电源电压采用+12V，则表12-2中数据相同，转换电压变为：4V 和8V。
此时输出OUT的高、低电平为10V、0.3V。
数电实验 555时基电路及设计
2.7 555时基电路及设计1．实验目的（1）掌握555时基电路的结构和工作原理，学会对此芯片的正确使用。
（2）学会分析和测试用555时基电路构成的多谐振荡，单稳态触发器两种典型电路。
2．实验仪器设备（1）数字电路实验箱。
（2）数字万用表。
（3）双踪示波器。
（4）NE555定时器 1片二极管1N4148 2个电位器1K、10K、100K 各一只电阻510Ω、1K、2K、5K1、6K2、10K、12K、15K、20K、51K、100K 各一只电容 3300PF、6800PF、0.01uF、O.01uF、0.1uF、1uF、10uF、47uf、100uF 各一只3．预习（1）复习NE555芯片的结构和工作原理。
（2）复习NE555芯片结构图和管脚图。
（3）复习实验所用的相关原理。
（4）按要求设计实验中的各电路。
4．实验原理（1）555时基电路（集成定时器电路）。
所有内部参考电压使用了3个5kΩ的电阻分压，都称为555集成定时器。
555电路是一种数字和模拟混合型的中规模集成电路,它能产生时间延迟和多种脉冲信号,应用十分广泛。
（2）555定时器的结构图及原理。
555定时器含有3个分压电阻和两个高、低电平电压比较器C1、C2,一个基本RS触发器，一个放电开关管T。
高电平比较器C1的同相输入端参考电平为2VCC/3,低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为VCC/3，C1与C2的输出端控制基本RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号自6管脚输入并超过参考电平2VCC/3时,触发器置0，定时器的输出端3管脚输出低电平,同时放电开关管导通；当输入信号自2管脚输入并低于VCC/3时,触发器置1,定时器的3管脚输出高电平,同时放电开关管截止。
复位端为零是电路被复位，平时复位端开路。
VC是外接控制电压输入端(5管脚),当VC外接一个输入电压时，则改变比较器的参考电压(UT+＝UVC, UT-＝UVC/2)；不接外加电压时,通常接一个0.01µF的电容器到地,起滤波作用,以消除外来干扰,确保参考电平的稳定。
数字电路实验555定时电路的应用
电子实验室
2012-12-1
实验目的
（1）熟悉基本定时电路的工作
原理。 （2）掌握用555定时电路组成 其他应用电路的方法。
1
2012-12-1
实验内容
（1）用555定时电路组成多谐振荡器，且频 率为1KHz。（给定电容值0.01uF）用示波 器观察波形，测量参数。 （2）用555定时电路组成单稳态电路，输入 脉 冲 信 号 频 率 为 5 0 0 Hz。 暂 态 时 间 为 0.5ms~1.5ms可调。用示波器观察波形，测 量参数。 提高： 用555定时电路设计一个可模拟救护 车音响的报警电路，其主振高频频率约为 800Hz，低频频率约为300Hz，控制频率为 1Hz。
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2
实验器件
NE555集成芯片 等
电阻 电容
喇叭
3
2012-12-1
NE555
Vcc D TH CO
8 1
பைடு நூலகம்7 2
6 3
5 4
NE555
GND T R OUTR
4
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555内部结构图
8 UCC 5KΩ + 5KΩ + 5KΩ 1 地 C2 Uc2 S Q T 7 放电 C1 Uc1 R Q 倒相 放大 缓冲 输出 3 输出 控制电压输入 5 阈值输入 6 UI1 触发输入 2 UI2
2012-12-1
4 复位
555构成多谐振荡器
R0 R1 7 2 R2 6 C2 C1 1 555 8 4 3 5 Ucc
Uo
2012-12-1
注意问题
Vi VO
单稳态 触发器
VC
2012-12-1
实验4 555定时器及其应用
实验四 555定时器及其应用一、实验目的1、了解555定时器的结构和工作原理；2、学习用555定时器组成几种常用的应用电路；3、掌握几种常用应用电路的相关参数的计算和测量方法。
二、实验原理1、555定时器引脚排列如图4-1所示，各引脚功能如下： 1脚——（GND ）接地端2脚——（TR'）触发输入端，低电平有效 3脚——（OUT ）输出端4脚——（R ’）复位端（不用时接V CC ）5脚——（CO ）电压控制端，不用时常在此脚与地之间接一0.01μF 补偿电容 6脚——（TH ）阈值端，高电平触发7脚——（DIS ）放电端8脚——（V CC ）电源端2、555定时器的功能 ⑴复位：R'=0时，电路复位，输出为0；⑵高触发电平：在2脚TR ’的电压大于1/3V CC 的前提下，当阈值端T H ＞2/3V CC 时，内部放电管导通，输出OUT 为0；⑶低触发电平：在6脚TH 的电压小于2/3V CC 的前提下，当TR ’（2脚）电压小于1/3V CC 时，内部放电管截止，输出OUT 为1；⑷状态维持原状：在6脚TH 的电压小于2/3V CC ，又2脚TR ’的电压大于1/3V CC 时，电路状态维持原状。
表4-1 555定时器的功能状态表GND TR ’ OUT R ’ 图4-1 555引脚3、由555定时器构成多谐振荡器 ⑴多谐振荡器电路由555定时器构成多谐振荡器的电路如图4-2所示。
⑶振荡波形振荡波形如图4-3所示。
4、由555定时器构成单稳态触发器 ⑴单稳态触发器电路由555定时器构成单稳态触发器如图4-4所示。
图中R 、C 为定时元件，V i 为触发输入电压，没有触发时应为高电平。
⑵输出脉冲宽度：T W ≈1.1RC ⑶单稳态触发器工作波形单稳态触发器工作波形如图4-5所示。
V CC图4-2 多谐振荡器⑵振荡频率C)R 2R (43.1T T 1f 2121+=+=占空比：21212112R R R R T T T q ++=+=图4-4 单稳态触发器三、实验内容1、用555定时器设计一个多谐振荡器，要求频率为1KHz ，占空比为65%，输出电压幅值为TTL 电平，给定电容为0.1μF 。
555定时器电路
双稳态电路。 无稳态电路。
6脚和2脚同 6脚和2脚同接 接外来信号。 RC充放电电路。
+UDD
84
ui
6
2 555 3
u0
7 51
0.01μF
ui
2 3 U DD
1 3
U
DD
0
t
u0
0
t
控制开关
K2 Key = B
模拟声响电路(555)
VCC 5V R1 10k
R2 100k
C2 10nF
XSC2
G T AB
8
U1 4 RST VCC
7 DIS 6 THR 2 TRI
OUT 3
C3 10nF
5 CON
GND
1
LM555CN
5.1k R4
C4 10nF
实训
R3 5.1k
U2
8
4 RST VCC
3 返回
1状态 2 维持
暂稳态
借助RC的 充放电
单稳态触发器具有下列特点： 第一，它有一个稳定状态和一个 暂稳状态； 第二，在外来触发脉冲作用下，能 够由稳定状态翻转到暂稳状态； 第三，暂稳状态维持一段时间后， 将自动返回到稳定状态。暂稳态 时间的长短，与触发脉冲无关， 仅决定于电路本身。
外加触发脉冲
5 C-U
1
3 U DDDD TR 2
+U DD 8
5kΩ U+
U-
RD 4
∞0
+ A1 + R －
保
1持
Q
5kΩ U+
∞ 10
+ U- A2 +
SQ
－
5KΩ
实验4指导书 555定时器电路设计
实验4 555定时器电路设计预习内容阅读《电工电子实验教程》第6.5节中555集成定时器应用的内容。
预习实验的内容，自拟实验步骤和数据表格，完成理论设计，画出原理电路，选择所用元件名称、数量，熟悉元件引脚，手写预习报告。
一、实验目的1．熟悉集成定时器555的工作原理及应用。
2．熟悉时钟信号产生电路的设计方法。
3．掌握使用定时器555设计多谐振荡器的方法。
二、知识要点时钟信号在电子电路中有着非常重要的作用，而生成周期时钟信号的方法也有多种。
比较常用的方法就是使用555定时器构成多谐振荡器。
此电路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。
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。
图5-1 555定时器的结构图和引脚分布图1脚－GND，接地脚；2脚－Trigger，低电平触发端；3脚－Output，输出端；4脚－Reset，复位端，低电平有效；5脚－Control V oltage，电压控制端；6脚－Threshold，阈值输入端；7脚－Discharge，放电端；8脚－V CC，电源端。
三、实验内容题目：时钟信号发生电路设计设计一个电路，能够产生时钟信号，要求信号频率可调，设计范围不小于500Hz~1000Hz，占空比要求在接近1/3~2/3范围内可调。
充电电容的容量要求为0.01u。
测量实际电路的输出信号频率范围和占空比范围，并测量脉冲的上升时间。
四、实验要求按题目内容进行设计，设计方法和方案不限。
要求在数字电路实验箱中完成实际操作。
555定时器 电子课程设计
摘要 (2)1. Multisim软件的简介 (3)2. 系统设计总体方案 (3)2.1 设计基本思路 (3)2.2 设计总流程图 (4)3. 555定时器，CD4518和CD4011介绍 (4)3.1 555定时器 (4)3.2 CD4518 (6)3.3 CD4011引脚图 (8)4. 数字逻辑控制，脉冲信号产生，计数器计数和数码管显示模块电路图 (9)4.1 数字逻辑控制模块 (9)4.1.1 数字逻辑控制模块电路图 (9)4.1.2 数字逻辑控制模块原理 (10)4.2 脉冲信号产生模块 (10)4.2.1 脉冲信号产生模块电路图 (10)4.2.2 冲信号产生模块原理 (11)4.3 计数器计数模块 (12)4.3.1 计数器计数电路图 (12)4.3.2 计数器计数模块原理 (13)4.4 显示器模块 (13)5. 电路的总体设计与调试 (14)5.1 总体电路原理图 (14)5.2 总电路工作原理 (14)6. 课程设计收获与体会 (15)7. 参考文献 (15)本次课程设计利用555定时器以及数字逻辑芯片和数码管实现数字电子计时器功能，计时器显示0~99计数，在实际生活中应用很广。
根据日常生活中观察，数字式计时器设计成型后供扩展的方面很多，例如自动报警、按时自动打铃等。
因此，与机械式时钟相比具有更高的可视性和精确性，而且无机械装置，具有更长的使用寿命，所以研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实和实际的意义。
目前，数字计数器的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
但从知识储备的角度考虑，本设计是以中小规模集成电路设计数字钟的一种方法。
数字计数器包括组合逻辑电路和时序电路。
1. Multisim软件的简介Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
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实验4 555定时器电路设计
预习内容
阅读《电工电子实验教程》第6.5节中555集成定时器应用的内容。
预习实验的内容，自拟实验步骤和数据表格，完成理论设计，画出原理电路，选择所用元件名称、数量，熟悉元件引脚，手写预习报告。
一、实验目的
1．熟悉集成定时器555的工作原理及应用。
2．熟悉时钟信号产生电路的设计方法。
3．掌握使用定时器555设计多谐振荡器的方法。
二、知识要点
时钟信号在电子电路中有着非常重要的作用，而生成周期时钟信号的方法也有多种。
比较常用的方法就是使用555定时器构成多谐振荡器。
此电路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。
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。
图5-1 555定时器的结构图和引脚分布图
1脚－GND，接地脚；
2脚－Trigger，低电平触发端；
3脚－Output，输出端；
4脚－Reset，复位端，低电平有效；
5脚－Control V oltage，电压控制端；
6脚－Threshold，阈值输入端；
7脚－Discharge，放电端；
8脚－V CC，电源端。
三、实验内容
题目：时钟信号发生电路设计
设计一个电路，能够产生时钟信号，要求信号频率可调，设计范围不小于500Hz~1000Hz，
占空比要求在接近1/3~2/3范围内可调。
充电电容的容量要求为0.01u。
测量实际电路的输出信号频率范围和占空比范围，并测量脉冲的上升时间。
四、实验要求
按题目内容进行设计，设计方法和方案不限。
要求在数字电路实验箱中完成实际操作。
自行设计测试表格，完成实际电路的测试。
选作：
有能力的同学可先进行计算机仿真（使用Multisim），实现题目功能。
五、实验设备和器件
555，电阻，电容，示波器，数字电路实验箱。
六、思考题
1．如果希望得到高电平电压为10V的时钟信号，电路应如何处理？
2．对于不标准的时钟信号，一般应进行怎样的处理？
七、报告要求
要求在实验报告中写出设计思路和设计过程。
列出元器件清单。
写出实验结果及实验总结。
回答思考题。
如完成电路仿真可画出仿真原理图和仿真结果。