555定時器—簡易電子琴.doc

名 稱： 綜合訓練項目二題 目： 555定時器的應用 簡易電子琴專 業(yè)：班 級：組 別：組 員：學 號：遼寧工程技術(shù)大學數(shù)字電子技術(shù)綜合訓練項目一成績評定表評定標準評定指標標準評定分值得分設(shè)計內(nèi)容思路清晰1 方案合理、電路完整1仿真結(jié)果正確1設(shè)計報告格式正確順序合理1 內(nèi)容充實、語言流暢1圖表清晰1答辯視頻講解清晰2總成績?nèi)掌?017年 月 日綜合訓練項目二任務書一、綜合訓練題目555定時器的應用雙音頻報警器二、目的和要求1、目的：掌握555定時器構(gòu)成電路的實際應用；熟悉555時基電路控制端的功能和作用；了解用電壓調(diào)制頻率的方法；學會分析變化的信號波形。2、要求：設(shè)計555定時器的應用電路；根據(jù)自己設(shè)定技術(shù)指標，設(shè)計電路結(jié)構(gòu)，計算必要的電路參數(shù)，進行電路仿真驗證功能。成果形式：每小組提交綜合訓練報告一份；現(xiàn)場或視頻答辯；有能力的同學制作實物。上交時間：在講授完第七章脈沖波形的產(chǎn)生和整形知識單元后的一周之內(nèi)提交。三、訓練計劃項目綜合訓練課下1周，課上1節(jié)。第13天：針對選題查資料，確定整體設(shè)計方案，計算電路參數(shù)； 第45天：論證電路設(shè)計，利用仿真軟件仿真設(shè)計電路，觀察能否達到設(shè)計要求；第67天：按格式要求編寫整理設(shè)計報告。四、設(shè)計要求1. 每名同學按照自己分配的任務要求完成訓練。2. 繪圖統(tǒng)一采用Visio2010。 指導教師：日期： 年 月 日一、 設(shè)計內(nèi)容及技術(shù)指標本課題預設(shè)計一個簡易電子琴。用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器電路，通過一個小型揚聲器可以發(fā)出七種不同頻率的聲音，與電子琴的聲音相似。二、 555定時器電路原理2.1 555計時器的特點555定時器是一種將模擬電路和數(shù)字電路集成與一體的電子器件。用它可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器等多種電路。其在工業(yè)控制、定時、檢測、報警等方面有廣泛應用。555時基集成電路具有成本低、易使用、適應面廣、驅(qū)動電流大和一定的負載能力。在電子制作中只需經(jīng)過簡單調(diào)試，就可以做成多種實用的各種小電路，遠遠優(yōu)于三極管電路。555時基集成電路的主要參數(shù)為（以NE555為例）電源電壓4.516V。輸出功率大，驅(qū)動電流達200mA。作定時器使用時，定時精度為1。定時時間從微秒級到小時級。作振蕩使用時，輸出的脈沖的最高頻率可達500KHz?？晒ぷ饔跓o穩(wěn)態(tài)和單穩(wěn)態(tài)兩種方式?？烧{(diào)整占空比。溫度穩(wěn)定性好。2.2、555組成的多諧振蕩器由555定時器和外接組件R1R2C構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在倆個暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外接觸發(fā)信號，利用電源通過R1R2向C充電，以及C通過R2向放電Dc端放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容C在2/3Vcc和1/3Vcc之間充電和放電，從而在輸出端得到一系列的矩形波形，對應的波形如圖所示。圖2-1多諧振蕩圖2-2多諧振蕩器的波形圖輸出信號參數(shù)：電路振蕩周期： T1=(R1+R2)Cln2 T2=R2Cln2 T=T1+T2=(R1+2R2)Cln2電路振蕩頻率： f=1/T=1/(R1+2R2)Cln2輸出脈沖的占空比： q= T1/T2= R1+R2/ R1+2R2三、 電路設(shè)計及參數(shù)計算3.1電路結(jié)構(gòu)圖3-1簡易電子琴電路圖3.2電路工作原理 由555定時器組成的多諧振蕩器，整個電路由主振蕩器、揚聲器和琴鍵按鈕等部分組成。它的振蕩頻率可以通過改變振蕩電路中RC元件的數(shù)值進行改變。根據(jù)這一原理，通過設(shè)定一些不同的RC數(shù)值并通過控制電路，按照一定的速度依次將不同值的RC組件接入振蕩電路，就可以使振蕩電路按照設(shè)定的要求，發(fā)出不同的信號，然后接蜂鳴器，產(chǎn)生7個音階的頻率。3.3電路參數(shù)計算根據(jù)f=1/(R1+2R2)Cln2，得R2=1/(2fCln2)-R1/2。R1=10k，C=0.1F,可算出R2的值。音階1234567赫茲（Hz）523587659698784880987R2(k)8.797.295.955.334.203.202.31四、 仿真驗證 當按住S4使R5=4.20k的電阻接入電路，輸入蜂鳴器的波形如圖，T=1.278ms，f=1/T=782Hz，與音階5（784Hz）相同。按住其他按鍵也符合各音階。所以電路符合設(shè)計要求。五、 總結(jié)體會 這次課程設(shè)計是一次難得的鍛煉機會，讓我們能夠充分利用所學過的理論知識還有自己的想象能力。另外還讓我們學習查找資料的方法，以及自己處理分析電路，設(shè)計電路的能力。這次的的課程設(shè)計讓我懂得了它們在實際中的用途，激發(fā)了我以后的學習興趣，有利于今后更好的學習，為日后打下堅實的基礎(chǔ)。 通過這次課程設(shè)計，不僅培