1、課程設計名稱： 數字電子技術課程設計 題 目： 555雙音頻報警器 學 期：2013-2014學年第2學期專 業： 班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 9課程設計任務書一、設計題目 555雙音頻報警器二、設計任務 掌握常用的555定時器電路結構和功能，熟練掌握它的三種應用型電路的構成及特點。三、設計要求 根據掌握的555定時器三種應用型電路設計實現兩種不同頻率聲音報警器，要求有多種可行方案，通過進行方案比較、討論，選擇合適方案并實現電路仿真。 成果形式：提交方案比較報告和最終所選方案的和電路圖。 指 導 教 師： 時 間： 摘要 本文利用兩片555芯片設計了一種能夠交替發出兩種不同頻率的

2、警報聲音的雙音頻報警器，通過不同方案的比較完善了設計，并通過multisim仿真驗證了設計的正確性和合理性，完全符合設計要求，實現了雙音頻報警。關鍵詞：雙音頻；報警；多諧振蕩器；揚聲器目錄1電路設計方案和選定11.1設計任務及要求11.2設計方案的比較和選定12計時器的特點及原理22.1計時器的特點22.2計時器的原理32.3由555定時器組成的多諧振蕩器53電路的設計64電路的仿真7心得與體會8參考文獻9元件清單：91 電路設計方案和選定 1.1 設計任務及要求目的和要求：1、掌握常用的555定時器電路結構和功能，熟練掌握它的三種應用型電路的構成及特點；2、根據掌握的555定時器三種應用型電

3、路設計實現兩種不同頻率聲音報警器，要求有多種可行方案，通過進行方案比較、討論，選擇合適方案并實現電路仿真。1.2 設計方案的比較和選定 該方案可以有多種設計思路與可行性方案。例如與非門組成的雙音報警器、由兩個555集成塊組成的雙音報警器等。第一種方案: 是用TTL與非門組成的雙音報警線路。它是由三個振蕩器組成的，各有不同的振蕩頻率。晶體三極管和、和、組成的約1000Hz的頻率振蕩；、和、組成頻率約200Hz的振蕩。三種不同的頻率進過調制后，輸出端加一級驅動，即可由揚聲器發出雙音。用作報警時，5V電源處需輸入相應的電位；如作門鈴應用時，只要中間加一只按鈕開關即可。 第二種方案 ：它是由兩個555

4、集成塊組成的雙音報警器。其:5腳為控制端，片內接比較器的反相輸入端，電位為。一般555組成自激多諧振蕩器時，將5腳通過一個小電容(0.01F-0.1F)接地，以防止外界干擾對閥值電壓的影響，當需要把它變成可控多諧振蕩器時，可以在電路的5腳外加一個控制電壓，這個電壓將改變芯片內比較電平，從而改變振蕩頻率，當控制電壓升高(降低)時，振蕩頻率降低(升高)，這就是控制電壓對振蕩信號頻率的調制。利用這種調制方法，可組成雙音報警器。輸出的方波信號，通過控制的電平。當輸出高電平時，的振蕩頻率低，當輸出低電平時，的振蕩頻率高。因此的振蕩頻率被的輸出電壓調試為兩種音頻，使揚聲器發出“滴、嘟、滴、嘟”的雙音聲響。

5、電路如圖1-1所示。 圖1-1 555定時器組成雙音報警器 方案比較：方案一是使用分立式元件不僅增大了設計的難度而且使整個電路的最終設計效果與可信度降低；使揚聲器發出的兩種不同頻率的聲響不易區分，效果不理想；還使設計成本增加。方案二是由兩個555集成塊組成的雙音報警器。主要由集成元件組成。集成元件與分立式元件相比較，集成元件的優勢：1、元件制作方便快捷。2、元件制作可行性高。所以選擇方案二。2計時器的特點及原理2.1 計時器的特點555定時器是一種將模擬電路和數字電路集成與一體的電子器件。用它可以構成單穩態觸發器、多諧振蕩器和施密特觸發器等多種電路。 圖2-1 555時基電路2.2計時器的原理

6、它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發器，一個放電開關T，比較器的參考電壓由三只的電阻器構成分壓，它們分別使高電平比較器A1同相比較端和低電平比較器A2的反相輸入端的參考電平為 和 。A1和A2的輸出端控制RS觸發器狀態和放電管開關狀態。當輸入信號輸入并超過時，觸發器復位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關管導通；當輸入信號自2腳輸入并低于 時，觸發器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關管截止。是復位端，當其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接VCC。Vc是控制電壓端（5腳），平時輸出 作為比較器A1的參考電平當5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現對

7、輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01uF的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩定。T為放電管，當T導通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。在使用時，該三極管的集電極（7腳）一般都要外接上拉電阻。圖2-2 555內部結構閾值輸入 觸發輸入 復位 RS輸出Vo放電管T 0 0 導通 1 10 1截止 1 010導通 1 11 不變不變圖2-3 555功能表2.3 由555定時器組成的多諧振蕩器圖2-4 555構成的多諧振蕩器圖2-5 多諧振蕩器的波形圖3 電路的設計選用555定時器組成多諧振蕩器。而整個電路由兩個555定時器、組成。的振蕩頻率： ，約

8、為0.7Hz。的振蕩頻率：，約為500Hz。: ，: ， 頻率范圍為高頻1500Hz，低頻500Hz。 由得高頻下周期為0.67ms，低頻下周期為2ms。4 電路的仿真圖4-1 雙音頻報警器設計仿真圖心得與體會通過這次設計，我掌握了555定時器的原理，初步掌握了“555”雙音頻報警器”的設計、調試及測試方法，提高設計電路，改進電路的能力，鞏固了已學的理論知識，建立數字電子技術理論和實踐的結合。 在實驗中，出現問題是難免的。重要的是分析問題，找出出現問題的原因，從而解決它。一般的說，有四個方面的原因產生問題（故障）：器件故障、接線錯誤、設計錯誤和測試方法不準確。在查找故障過程中，首先要熟悉經常發

9、生的典型故障。 （1）器件故障器件故障是器件失效或器件接插問題引起的故障，表現為器件工作不正常。這需要更換一個好器件。 （2）接線錯誤是最常見的錯誤。據有人統計，在教學實驗中，大約70%以上的故障是由接線錯誤引起的。常見的接線錯誤包括忘記接器件的電源和地；連接線和插孔接觸不良連線經多次使用后，有可能外面的塑料包皮完好，但內部線斷；連線多節、漏接、錯接；連線過長、過亂造成混亂。 （3）設計錯誤自然會造成與預想的結果不一致。原因是對實驗要求沒有看透，或者對所用器件的原理沒有掌握。因此實驗前一定要理解實驗要求，掌握實驗線路原理、精心設計。初始設計完成后一般應付對設計進行優化。最后畫好邏輯圖以及接線圖。 （4）測試方法不正確如果不發生前面所述三種錯誤，實驗一般會成功。但有時測試方法不正確也會引起觀測錯誤。例如，一個穩定的波形，如果用示波器觀測，而示波器沒有同步，側造成波形不穩定的假象。因此要學會正確使用所有儀器、儀表。這次課程設計提升了我的應用意識，提高了我的動手能力。只有在實踐應用中，切身感悟書本