双音电子门铃设计

目录

摘要 (Ⅰ)

1 Proteus软件学习 (1)

1.1 Proteus简介 (1)

1.2 Proteus 的功能特点 (1)

1.3 Proteus电路功能仿真 (2)

2 电路设计思想 (3)

3 设计方案论证与比较 (4)

4部分电路简介 (5)

4.1 芯片简介 (5)

4.2 充放电回路 (7)

5 电路原理 (8)

5.1 基于双T正弦波振荡器构成的电子门铃电路 (8)

5.2 双音电子门铃电路(拓展部分) (8)

6 设计过程及步骤 (10)

7 仿真流程 (11)

8 仿真结果与分析 (13)

8.1基于双T正弦波振荡器构成的电子门铃电路 (13)

8.2 双音电子门铃电路（拓展部分） (14)

9 影响电路起振，波形失真及稳定性的主要因素 (16)

10 总结 (17)

心得体会 (18)

参考文献 (19)

基于双T正弦波振荡器或RC正弦波振荡

器设计的电子门铃

1 Proteus软件学习

1.1 Proteus简介

本次强化训练中对仿真有明确的要求，这就要求我们必须对所要求的使用的仿真软件有一定的了解和使用熟练度，这里先对软件作简略的介绍。Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。

1.2 Proteus 的功能特点

Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是：（1）原理布图

（2）PCB自动或人工布线

（3）SPICE电路仿真

革命性的特点

（1）互动的电路仿真

用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI 器件，部分IIC器件。

（2）仿真处理器及其外围电路

可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型

上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。

1.3 Proteus电路功能仿真

在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。

课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台

随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。

使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计, 是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力；在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中，我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训，在不需要硬件投入的条件下，学生普遍反映，对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受，更容易提高。实践证明，在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作，能极大提高单片机系统设计效率。因此，Proteus 有较高的推广利用价值。

2 电路设计思想

本设计的要求是基于双T振荡器或者RC振荡电路设计一个电子门铃电路，要想设计出电子门铃电路，就要满足电子门铃的特点。要求达到的效果应该是按下按钮电路就会产生震荡，从而让门铃产生“滴滴滴”的响声，松开按钮以后在延时电路的作用下震荡应该再持续片刻然后停止，门铃的声音也随之消失。

另外，本次强化训练所作的拓展则是双音电子门铃，在按下按钮的时候会发出“叮咚”的声音，如果想要让电路发出“叮咚”的声音，就得使电路具有2个不同的频率，即存在2个不同的状态，当第一个频率出现时，使其发出“叮”的声响，当第二个频率出现时，使其发出“咚”声响，当按钮弹起时，声响消失。若要完成这样的电路，可借助于555定时器以及电阻、电容来完成，此电路在不同的充电放电状态时具有不同的充电时间常数，所以就可以有不同的频率，在不同的频率下，电路可以发出不同的声音，即所谓的电子门铃的响声，从而完成了电子门铃电路的设计。

3 设计方案论证与比较

方案一：不用电池的双音门铃

此电子门铃电路不需要电池，电路是常规的电话机振铃电路的变形。电路中设有门铃按钮，当按下门铃按钮时，程控交换机提供的48V（或60V）电压，直流馈电经二极管和电阻对电容1充电，充到一定程度时，即电容1的端电压达到起控电压时，电容起振送出双音电子铃流使蜂鸣器发声；而当，没有按下门铃按钮时，电压达不到电容1的起控电压，所以门铃不会发出声音，从而完成了电子门铃电路的制作。

方案二：555门铃电路

本电路是以一块555时基电路组成的双音门铃，它发出的叮咚声音色优美悦耳。其电路由555和R1-R3以及D1、D2、C2等组成一个多谐振荡器。电路中设有一按钮，按钮平时处于断开状态，这时，555的4脚呈低电位，使555处于强制复位状态，3脚输出呈现低电位。当有人按压按钮时，电源可以通过电容及电阻进行2次充电，这2次充电会出现2个不同的频率，而这2个不同的频率会使电路发出不同的响声，即所谓的“叮咚“的响声。

方案选择：

由于方案一主要用于家庭电话，而方案二主要用于电子门铃，而且，方案二更容易实现，所以本设计采用方案二。