項(xiàng)目六叮咚門(mén)鈴的制作

1、叮咚門(mén)鈴的制作六六目目項(xiàng)項(xiàng)項(xiàng)目引導(dǎo)項(xiàng)目引導(dǎo)返回叮咚門(mén)鈴電路圖項(xiàng)目要求1、按下開(kāi)關(guān)后，揚(yáng)聲器發(fā)出“?！钡捻懧暎砷_(kāi)手后，揚(yáng)聲器發(fā)出“咚”的響聲。 2、“叮咚”的聲音要求悅耳，響聲持續(xù)時(shí)間合適。返回制作叮咚門(mén)鈴要求如下：學(xué)習(xí)目標(biāo) 會(huì)篩選常用電子元器件。 能完成叮咚門(mén)鈴的安裝與調(diào)試。知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)能力目標(biāo) 了解脈沖的產(chǎn)生與變換的基本概念；掌握555定時(shí)器的結(jié)構(gòu)框圖和工作原理；熟悉555定時(shí)器的應(yīng)用電路及其工作原理；掌握555定時(shí)器應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)方法；掌握叮咚門(mén)鈴的電路組成與工作原理。返回項(xiàng)目學(xué)習(xí)知識(shí)鏈接1 555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)及其功能知識(shí)鏈接2 555集成電路的應(yīng)用舉例返回返回知識(shí)鏈接1

2、 555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)及其功能一、555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)電壓比較器的功能： v+ v-，vO=1 v+ v-，vO=0由以下幾部分組成：（1）三個(gè)5k電阻組成的 分壓器。（2）兩個(gè)電壓比較器 C1和C2。C1v+vvOCC&1RSG5k5k5k12VRvvvCCDICI1I2O(2)(6)(5)(8)(4)(3)電源復(fù)位v閾值輸入控制電壓觸發(fā)輸入O(7)vT,放電端(1)（3）基本RS觸發(fā)器（4）放電三極管T及緩沖器G。CC&1RSG5k5k5k12VRvvvCCDICI1I2O(2)(6)(5)(8)(4)(3)電源復(fù)位v閾值輸入控制電壓觸發(fā)輸入O(7)vT,放電端(1)1

3、2658437Ov,vI2I1vvICVCCvO555DR電路符號(hào)返回二工作原理（1）4腳為復(fù)位輸入端（ RD ），當(dāng)RD為低電平時(shí)，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，輸出vo為低電平。正常工作時(shí)，應(yīng)將其接高電平。（2）5腳為電壓控制端，當(dāng)其懸空時(shí)，比較器C1和C2的比較電壓分別為2/3VCC 和1/3VCC 。CC&1RSG5k5k5k12VRvvvCCDICI1I2O(2)(6)(5)(8)(4)(3)電源復(fù)位v閾值輸入控制電壓觸發(fā)輸入O(7)vT,放電端(1)1/3VCC2/3VCC返回（3）2腳為低觸發(fā)輸入端，6腳為高觸發(fā)輸入端，兩端的電位高低控制比較器C1和C2的輸出，從而控制RS觸

4、發(fā)器，決定輸出狀態(tài)。CC&1RSG5k5k5k12VRvvvCCDICI1I2O(2)(6)(5)(8)(4)(3)電源復(fù)位v閾值輸入控制電壓觸發(fā)輸入O(7)vT,放電端(1)1/3VCC2/3VCC高觸發(fā)高觸發(fā)輸入輸入低觸發(fā)低觸發(fā)輸入輸入復(fù)復(fù)位位輸輸出出vI1vI2RDvo2/3VCC2/3VCC2/3VCC1/3VCC1/3VCC1/3VCC0111010不變功能表功能表返回知識(shí)鏈接2 555集成電路的應(yīng)用舉例返回一、多諧振蕩器能產(chǎn)生矩形脈沖波的自激振蕩器1. 電路組成及工作原理26VCCRDO5 55 55 53vI2I1v84v7RRVCC12C150.01FC1vCP2/3V

5、CC1/3VCC輸出波形C的充、放電電壓波形充電回路放電回路2. 振蕩頻率的估算（1）電容充電時(shí)間T1（2）電容放電時(shí)間T2（3）電路振蕩周期T T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C（5）輸出波形占空比qCRRT)(7 . 0211CRT227 . 0 CRRTf)2(43. 1121 212112RRRRTTq （4）電路振蕩頻率fTT1T20vctvo0t2/3VCC1/3VCC26VCCRDO5 55 55 53vI2I1v84v7RRVCC12C150.01 FC1vCP充電回路放電回路返回3、占空比可調(diào)的多諧振蕩器電路 可計(jì)算得： T1=0.7R1C T2=0.7R2C 占空比：

6、2112111RRRTTTTTq26VCCRDO5553vI2I1v84v7VCCC150.01FC1vCDD121R2R 利用二極管的單向?qū)щ娦裕央娙軨充電和放電回路隔離開(kāi)，再加上一個(gè)電位器，便可構(gòu)成占空比可調(diào)的多諧振蕩器。充電回路：Vcc-R1-D1-C放電回路：C-D2-7腳-GND返回二、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)；在觸發(fā)脈沖作用下，由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)；暫穩(wěn)狀態(tài)維持一段時(shí)間后，自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。1. 電路組成及工作原理26VCCRDO5553vI2I1v84v7VCCC15vCvIRC0.011F返回(3)vV1/3VCCSC C(8)&C&I2C

7、(7)I5k放電端5k(1)C2/3VGR5kvv1CR2v(6)C C1I1T&(2)v(4)O26VCCRDO5553vI2I1v84v7VCCC15vCvIRC0.011F（1）無(wú)觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)電路工作在穩(wěn)定 狀態(tài)。當(dāng)vI=1時(shí)，電路工作在穩(wěn)定 狀態(tài)，即vO=0，vC=0。（2）vI下降沿觸發(fā) 當(dāng)vI下降沿到達(dá)時(shí)，vO由0跳變 為1，電路由穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)入暫穩(wěn)態(tài)。2Ov3CCOtVOtCvOItv工作原理返回（3）暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間在暫穩(wěn)態(tài)期間，三極管T截止，VCC經(jīng)R向C充電。時(shí)間常數(shù)1=RC，vC由0V開(kāi)始增大，在vC上升到2/3VCC之前，電路保持暫穩(wěn)態(tài)不變。26VCCRDO5553

8、vI2I1v84v7VCCC15vCvIRC0.011F（3）暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間電容C的充電過(guò)程（4）自動(dòng)返回當(dāng)vC上升至2/3VCC時(shí)，vO變0，電路由暫穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)。（5）恢復(fù)過(guò)程當(dāng)暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，C通過(guò)飽和導(dǎo)通的T放電，時(shí)間常數(shù) 2=RCESC，由于RCES很小，所以放電很快。C放電完畢，恢復(fù)過(guò)程結(jié)束。2Ov3CCOtVOtCvOItv返回2Ov3CCOtVOtCvOItv2. 主要參數(shù)估算（1）輸出脈沖寬度TwTwreWttTf 11minmaxCRtW1 . 1（2）恢復(fù)時(shí)間tre tre=（35）2（3）最高工作頻率fmax vI周期的最小值： Tmin= tWtre 最高工作頻率:T

9、TW返回uo&uiuAuo(a) 電路示意圖(b) 波形圖單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器uououiuAtpuiuotpOVIV電路符號(hào) 具有回差電壓特性，能將邊沿變化緩慢的電壓波形整形為邊沿陡峭的矩形脈沖。1. 電路組成及工作原理電路組成三、施密特觸發(fā)器26VCCRDO5555553vI2I1v84v7VCC2C150.01uFC1vi1265VCCRDO5553Ov7vvI2I1vIC8412IvCCVVCC 2Rv返回Cv5kS1(2)2/3V(7)(6)v&放電端I1(3)GV&vO 1CC(4)TC CCI2(8)5k5k2RC C(1)&11/3VVO 21RvIvC

10、C2電路組成返回1265VCCRDO5553Ov7vvI2I1vIC8412IvCCVVCC 2RvvItO1vt1/3VCC2/3VCC工作原理：（1）ui=0V時(shí)，比較器輸出C1=1；C2=0，則Q=1，=0（2）當(dāng)ui上升到2/3VCC時(shí)比較器輸出C1=0；C2=1，則Q=0，=1（3）當(dāng)ui下降到1/3VCC時(shí)比較器輸出C1=1；C2=0，則Q=1，=0返回2. 電壓滯回特性和主要參數(shù)（a）上限閾值電壓： VT+=2/3VCC （b）下限閾值電壓： VT=1/3VCC（3）回差電壓：VT= VT+VT=1/3VCC 1/3VCCVoVi0傳輸特性VOHVOL2/3VCCvItO1vt1

11、/3VCC2/3VCCVT+VT VTVT+VT VT返回應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：由由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器Rui8 46 7 555 32 5 1uo1+VCCuiuott00(a) 電路(b) 工作波形+VCC1uouCOUT+UT2VCC/3VCC/3控制電壓調(diào)節(jié)回差（1）當(dāng) ui0 時(shí)，由于比較器 C1=1、C2=0，觸發(fā)器置 1，即 Q1、0Q，uo1uo1。ui升高時(shí)，在未到達(dá) 2VCC/3 以前，uo1uo1 的狀態(tài)不會(huì)改變。Rui8 46 7 555 32 5 1uo1+VCCuiuott00(a) 電路(b) 工作波形+VCC1uouCOUT+UT

12、2VCC/3VCC/3控制電壓調(diào)節(jié)回差（1）當(dāng) ui0 時(shí)，由于比較器 C1=1、C2=0，觸發(fā)器置 1，即 Q1、0Q，uo1uo1。ui升高時(shí)，在未到達(dá) 2VCC/3 以前，uo1uo1 的狀態(tài)不會(huì)改變。（2）ui升高到 2VCC/3 時(shí)，比較器 C1輸出為 0、C2輸出為 1，觸發(fā)器置 0，即Q0、1Q，uo1=uo=0。此后，ui上升到 VCC，然后再降低，但在未到達(dá)VCC/3 以前，uo1uo0 的狀態(tài)不會(huì)改變。Rui8 46 7 555 32 5 1uo1+VCCuiuott00(a) 電路(b) 工作波形+VCC1uouCOUT+UT2VCC/3VCC/3控制電壓調(diào)節(jié)回差（1）當(dāng)

13、 ui0 時(shí)，由于比較器 C1=1、C2=0，觸發(fā)器置 1，即 Q1、0Q，uo1uo1。ui升高時(shí)，在未到達(dá) 2VCC/3 以前，uo1uo1 的狀態(tài)不會(huì)改變。（2）ui升高到 2VCC/3 時(shí)，比較器 C1輸出為 0、C2輸出為 1，觸發(fā)器置 0，即Q0、1Q，uo1=uo=0。此后，ui上升到 VCC，然后再降低，但在未到達(dá)VCC/3 以前，uo1uo0 的狀態(tài)不會(huì)改變。 用作接口電路將緩慢變化的輸入信號(hào)，轉(zhuǎn)換成為符合TTL系統(tǒng)要求的脈沖波形。用作整形電路把不規(guī)則的輸入信號(hào)整形成為矩形脈沖。正正弦弦波波振振蕩蕩器器1VO輸入輸出VT+VT-應(yīng)用舉例返回 用于脈沖鑒幅從一系列幅度不同的脈沖

14、信號(hào)中，選出那些幅度大于VT+的輸入脈沖。 VIOV1ItVT-T+V0VOV0t應(yīng)用舉例返回分析右圖電路并回答問(wèn)題：（1）該電路為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器還是無(wú)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器？（2）當(dāng)R=1k、C=20uF時(shí)，請(qǐng)計(jì)算電路的相關(guān)參數(shù)。（對(duì)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器而言計(jì)算脈寬，對(duì)無(wú)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器而言計(jì)算周期）返回工作任務(wù)返回（1）小組制訂工作計(jì)劃。（2）完成叮咚門(mén)鈴的邏輯電路設(shè)計(jì)。（3）畫(huà)出布線圖。（4）完成叮咚門(mén)鈴電路所需元器件的購(gòu)買(mǎi)與檢測(cè)。（5）根據(jù)布線圖制作叮咚門(mén)鈴電路。（6）完成叮咚門(mén)鈴電路功能檢測(cè)和故障排除。（7）通過(guò)小組討論完成電路的詳細(xì)分析及編寫(xiě)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)報(bào)告。電路工作原理：當(dāng)按下按鈕AN后，電源經(jīng)VD2對(duì)C1充電

15、。當(dāng)集成塊腳（復(fù)位端）電壓大于1V時(shí)，電路振蕩，揚(yáng)聲器中發(fā)出“?！甭?。 松開(kāi)按鈕AN，C1經(jīng)R3放電，此時(shí)集成塊腳繼續(xù)維持高電平而保持振蕩，但這時(shí)因R1電阻也接入振蕩電路，振蕩頻率變低，使揚(yáng)聲器發(fā)出“咚”聲。當(dāng)C1電容器上的電能釋放一定時(shí)間后，腳電壓低于1V，此時(shí)電路將停止振蕩。再按一次按鈕，電路將重復(fù)上述過(guò)程。 制作指導(dǎo)返回聲音好難聽(tīng)??！怎么辦？返回項(xiàng)目驗(yàn)收內(nèi)容一：IC的識(shí)別與檢測(cè)（1）簡(jiǎn)述555各引腳的功能。（2）根據(jù)功能表簡(jiǎn)述其使用注意事項(xiàng)。返回內(nèi)容二：項(xiàng)目功能測(cè)試（1）分組匯報(bào)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與制作情況。（2）分組通電演示電路功能并回答有關(guān)問(wèn)題。 內(nèi)容三：項(xiàng)目功能測(cè)試（1）在應(yīng)用中,555的4號(hào)引腳都是直接接地。（ ）（2）施密特