光敏蜂鸣器的设计

苏州市职业大学课程设计说明书

名称光敏蜂鸣器

2012年6月11 日至2012 年6月15日共1 周

院系电子信息工程系

班级10电子5（对口）

姓名

学号

系主任张红兵

教研室主任陆春妹

指导教师吕莉萍

苏州市职业大学课程设计任务书

课程名称：检测与变换技术

起讫时间：2012.6.11---2012.6.15

院系：电子信息工程系

班级：10电子5（对口）

指导教师：吕莉萍

系主任：张红兵

目录

第1章绪论 (1)

1.1光敏蜂鸣器的作用 (1)

1.2 光敏蜂鸣器的构成 (1)

1.3光敏蜂鸣器的工作原理 (1)

第2章系统设计方案 (2)

2.1 光敏蜂鸣器系统设计方案 (2)

2.2 工作原理 (2)

2.3 电路图 (2)

第3章元器件介绍 (3)

3.1 555定时器 (3)

3.2 光敏电阻 (5)

3.3 蜂鸣器 (7)

第4章光敏蜂鸣器的制作与调试 (8)

4.1 光敏蜂鸣器的仿真 (8)

4.2 光敏蜂鸣器的具体制作 (9)

4.3光敏蜂鸣器的调试 (9)

第5章系统分析 (11)

5.1 周期的测量 (11)

5.2 误差的来源 (11)

第6章实验总结（心得体会） (12)

参考文献 (12)

第1章绪论

1.1光敏蜂鸣器的作用

如果用手挡着实验板，扬声器就会随着手挡着实验板时光照强度的变化，发出多变的声音。

1.2 光敏蜂鸣器的构成

光敏蜂鸣器主要是由分压电路、比较器、RS触发器、放电电路等组成。

分压电路主要是由电阻的串来把电压源分压，以取得合适的电压给下一级电路。比较器则对前级输送的电压进行比较，比较的值作为RS触发器的输入信号。RS触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成多种时序电路的最基本逻辑单元。它的输出则用来确定9013的工作状态。

1.3光敏蜂鸣器的工作原理

光敏蜂鸣器电路可以在不同光照下，可以在不同光照下，发出忽高忽低，变幻的声音。电路中由555定时器和电阻、光敏电阻、电容等组成多谐振荡器，光敏电阻是利用光致导电的特性，它的阻值会随照射光的强度而变化，当光照射时阻值小，光照弱时阻值大。本电路利用这一光敏特性，来改变振荡器的充放电的时间的常数，从而改变多谐振荡器的频率，本电路的振荡频率为：

t=0.7(R1+2RG)C1

f=1/t

555定时器输出的可变频率信号经过限流电阻后，驱动三极管VT1带动扬声器发出多变的声音。

第2章系统设计方案

本次的系统设计方案主要是采用555定时器后在加上外围电路便构成了此次的设计。

2.1 光敏蜂鸣器系统设计方案

顾名思义光敏蜂鸣器就是对光的变换很敏感且会有鸣声，既然对光敏感那么我们就该选一个光敏原件（此次选用光敏电阻），又能发出声音。所有在负载上我们加一个扬声器。而此次的最主要的器件是选用555定时器，因为555定时器是由多种电路组合起来的，它组成各种实用的电子电路，如定时器、分频器、脉冲信号发生器、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。再在555定时器的输出端加上个电阻为限流作用。而再在最后加上一个9013的三极管作为输出，是利用三极管的开关特性来控制电容的充放电。电路图见图（1）这些便为这次的设计方案。

2.2 工作原理

电路接上5V的电压时，当在光敏电阻上用东西挡住光时扬声器会根据光的强弱发出不同的声音。

2.3 电路图

图（1）光敏蜂鸣器原理图

第3章元器件介绍

3.1 555定时器

1） 555定时器的内部结构及引脚功能

555

定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图3和图4所示。

图（2）555定时器的功能图图（3）逻辑符号图图（4）引脚分配图555集成定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路，有TTL和CMOS 等型号之分，但外引线排列和功能完全相同。其组成电路框图如图1所示。555定时器有二个比较器A1和A2，有一个RS触发器，R和S高电平有效。三极管TD是放电管(有时有另一三极管，是对清零起跟随作用，起缓冲作用)，将对外电路的元件提供放电通路。比较器的输入端有一个由三个5kW电阻组成的分压器，由此可以获得 2/3VCC和1/3VCC 两个基准分压值，一般称为阈值。

若在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 A1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，A2 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 A2 的输出为 1，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 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 A1 的输出为 1，A2 的输出为 0，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。

1脚是接地端GND，2脚是低触发端TL，3脚是输出端OUT，4脚是清除端Rd，5脚是电压控制端CV，6脚是高触发端TH，7脚是放电端DIS，8脚是电源端VCC。

②（TR）为低电平触发端。该端输入电压高于1/3U

CC 时，比较器C

2

输出为“1”，

当输入电压低于1/3U

CC 时，比较器C

2

输出为“0”。

③（u0）为输出端。输出为“1”时的电压比电源电压U CC低2V左右。输出最大电流为200mA。