項目十 四路聲光報警器制作

1、項目項目10 10 四路聲光報警器四路聲光報警器主講主講 王啟洋王啟洋 項目樣機項目樣機項目目標項目目標知識目標知識目標掌握掌握555時基電路及應(yīng)用。時基電路及應(yīng)用。技能目標技能目標1.認識認識555時基電路引腳圖及功能；時基電路引腳圖及功能；2.學會學會555時基電路的應(yīng)用；時基電路的應(yīng)用；3.能制作四路聲光報警器。能制作四路聲光報警器。 項目介紹項目介紹 當沒有報警信號時，當沒有報警信號時，4路聲光報警器處路聲光報警器處于靜止狀態(tài)；當于靜止狀態(tài)；當4路報警信號中任意路報警信號中任意1路閉合路閉合時，將產(chǎn)生聲響報警，相應(yīng)發(fā)光二極管點亮。時，將產(chǎn)生聲響報警，相應(yīng)發(fā)光二極管點亮。報警聲響在報警聲

2、響在50多秒后自動停止，發(fā)光二極管多秒后自動停止，發(fā)光二極管只能在報警信號清除后才能熄滅。只能在報警信號清除后才能熄滅。 四路聲光報警器可以用在防盜報警等領(lǐng)四路聲光報警器可以用在防盜報警等領(lǐng)域。域。任務(wù)任務(wù)1 1 認識脈沖波形與認識脈沖波形與RCRC電路電路知識鏈接知識鏈接1 1 認識脈沖波形認識脈沖波形 認一認認一認 常見脈沖波形常見脈沖波形 矩形波矩形波 鋸齒波鋸齒波 尖峰波尖峰波 階梯波階梯波 任務(wù)任務(wù)1 1 認識脈沖波形與認識脈沖波形與RCRC電路電路學一學學一學 矩形脈沖主要參數(shù)矩形脈沖主要參數(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 認識脈沖波形與認識脈沖波形與RCRC電路電路1.1.脈沖幅度脈沖幅度 Um

3、2.2.上升沿時間上升沿時間 tr3.3.下降沿時間下降沿時間 tf4.4.脈沖寬度脈沖寬度 tw5.5.脈沖周期脈沖周期 T6.6.重復頻率重復頻率 f任務(wù)任務(wù)1 1 認識脈沖波形與認識脈沖波形與RCRC電路電路知識鏈接知識鏈接2 2 認識認識RCRC微分電路和微分電路和RCRC積分電路積分電路做一做做一做 用用EWBEWB軟件仿真軟件仿真RCRC微分電路微分電路 任務(wù)任務(wù)1 1 認識脈沖波形與認識脈沖波形與RCRC電路電路RC微分電路波形微分電路波形任務(wù)任務(wù)1 1 認識脈沖波形與認識脈沖波形與RCRC電路電路RCRC微分電路判斷條件微分電路判斷條件1. 輸出信號輸出信號uo uo= uR2

4、. 時間常數(shù)時間常數(shù) tw tw滿足條件滿足條件 51=RC tw輸入脈沖寬度輸入脈沖寬度任務(wù)任務(wù)1 1 認識脈沖波形與認識脈沖波形與RCRC電路電路做一做做一做 用用EWBEWB軟件仿真軟件仿真RCRC積分電路積分電路 任務(wù)任務(wù)1 1 認識脈沖波形與認識脈沖波形與RCRC電路電路RC積分電路波形積分電路波形任務(wù)任務(wù)1 1 認識脈沖波形與認識脈沖波形與RCRC電路電路RCRC積分電路判斷條件積分電路判斷條件1. 輸出信號輸出信號uo：uo= uC2. 時間常數(shù)時間常數(shù)=RC：tw 3tw滿足條件滿足條件 任務(wù)任務(wù)1 1 認識脈沖波形與認識脈沖波形與RCRC電路電路做一做做一做 計算時間常數(shù)計算

5、時間常數(shù) 根據(jù)輸入矩形波和根據(jù)輸入矩形波和RCRC電路，判斷電路電路，判斷電路 任務(wù)任務(wù)2 2 認識認識555555時基電路時基電路知識鏈接知識鏈接 555555時基電路時基電路學一學學一學 555555時基電路時基電路 引腳圖引腳圖 任務(wù)任務(wù)2 2 認識認識555555時基電路時基電路TRDR1 腳腳 接地端接地端 GND4 腳腳 復位端復位端3 腳腳 輸出端輸出端 OUT5 腳腳 控制電壓端控制電壓端 UCO6 腳腳 高電平觸發(fā)端高電平觸發(fā)端 TH7 腳腳 放電端放電端 D8 腳腳 電源端電源端 UCC2 腳腳 低電平觸發(fā)端低電平觸發(fā)端引腳名稱引腳名稱任務(wù)任務(wù)2 2 認識認識555555時

6、基電路時基電路555555組成組成1. 電阻分壓器電阻分壓器 3個個RC1基準電壓：基準電壓：2Ucc/3C2基準電壓：基準電壓：Ucc/32. 比較器比較器C1、C2 開環(huán)應(yīng)用集成運算放大器開環(huán)應(yīng)用集成運算放大器U+U：比較器輸出高電平：比較器輸出高電平1U+U：比較器輸出低電平：比較器輸出低電平03. 基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器 門門G1和和G24.4.放電管放電管V V、緩沖門、緩沖門G4G4 G3輸出高電平：輸出高電平：V飽和，飽和，C放電放電 G3輸出低電平：輸出低電平：V截止，截止，C停止放電停止放電 G4：提高電路負載能力：提高電路負載能力任務(wù)任務(wù)2 2 認識認識555555時基電

7、路時基電路讀一讀讀一讀 555555時基電路功能表時基電路功能表任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試 實訓操作實訓操作1 1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器測試單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器測試 想一想想一想 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用 在四路聲光報警器中，由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來控制音在四路聲光報警器中，由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來控制音響的起動與停止。響的起動與停止。 由由555時基電路可搭接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時基電路可搭接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試認一認認一認 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試元件作用元件作用 RP、CP 輸入微分電路輸入微分電路 R、C 定時阻容元件定時阻容元件任務(wù)3 555時基電路應(yīng)

8、用測試做一做做一做 用用EWBEWB軟件仿真單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器軟件仿真單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器仿真波形單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器仿真波形輸出脈沖寬度 任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試做一做做一做 用用555555時基電路搭接單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時基電路搭接單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 1 1、連接電路、連接電路任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試2 2、測量、測量T TW W與與RCRC的關(guān)系的關(guān)系（1 1）R=100k 按單脈沖按鈕后松手，按單脈沖按鈕后松手，TW=?（2 2）R=300 k 按單脈沖按鈕后松手，按單脈沖按鈕后松手，TW=?回答回答（1 1）電阻越大，）電阻越大，TW越越 ；電阻越小，；電阻越小

9、，TW越越 。（2 2）燈亮后是自動熄滅還是由人工控制才能熄滅？）燈亮后是自動熄滅還是由人工控制才能熄滅？ 任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試3 3、觀察單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形、觀察單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形R=1.5 k、C=0.47F、2腳接腳接1kHz連續(xù)脈沖連續(xù)脈沖根據(jù)示波器，畫根據(jù)示波器，畫ui、uc和和uo的波形圖的波形圖回答回答（1 1）示波器測量的輸出脈沖寬度）示波器測量的輸出脈沖寬度TW= 。（2 2）TW寬度和輸入負脈沖寬度有關(guān)嗎？寬度和輸入負脈沖寬度有關(guān)嗎？ 任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試4 4、計算輸出脈沖寬度、

10、計算輸出脈沖寬度TW TW1.1RC 計算：計算：R=1.5 k C=0.47F Tw=？ 任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試讀一讀讀一讀 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作過程單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作過程單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點：（1）有一個穩(wěn)態(tài)、一個暫穩(wěn)態(tài)；）有一個穩(wěn)態(tài)、一個暫穩(wěn)態(tài)；（2）外來觸發(fā)信號作用，由穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換為暫穩(wěn)態(tài)；）外來觸發(fā)信號作用，由穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換為暫穩(wěn)態(tài)；（3）暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)一段時間后，自動返回到穩(wěn)態(tài)。）暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)一段時間后，自動返回到穩(wěn)態(tài)。 暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間長短（暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間長短（TW）與外來觸發(fā)信號無）與外來觸發(fā)信號無關(guān)，僅取決電路參數(shù)關(guān)，僅取決電路參數(shù)R、C。1.穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)uo=UOL、uc=0

11、V 任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試2.暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)uiUCC/3 uo=UOH V截止截止暫穩(wěn)態(tài)暫穩(wěn)態(tài)C充電（充電（UCCRC） uc上升上升 uc2Ucc/3 充電結(jié)束充電結(jié)束 uo=UOL （C=RC） 3.恢復期恢復期C放電（放電（CV）uc=0V穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試做一做做一做 計算計算TW、畫波形、畫波形1.R=510k、C=47FTW=？任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試2.畫畫uc、uo的波形的波形任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試實訓操作實訓操作2 2 多諧振蕩器測試多諧振蕩器測試想一想想一想 多諧振蕩器的應(yīng)用多諧振蕩器的應(yīng)用在四路聲光報警器中，多諧振蕩器產(chǎn)生音響信號

12、。在四路聲光報警器中，多諧振蕩器產(chǎn)生音響信號。由由555時基電路可搭接成多諧振蕩器時基電路可搭接成多諧振蕩器任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試認一認認一認 多諧振蕩器多諧振蕩器 元件作用元件作用 R1、R2、C 定時阻容元件定時阻容元件任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試做一做做一做 用用EWBEWB軟件仿真多諧振蕩器軟件仿真多諧振蕩器 任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試多諧振蕩器仿真波形多諧振蕩器仿真波形任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試做一做做一做 用用555555時基電路搭接多諧振蕩器時基電路搭接多諧振蕩器 1 1、連接電路、連接電路R1= 10 kR2= 20 kC=4.7F3腳做輸出腳做輸出 任務(wù)3

13、555時基電路應(yīng)用測試2 2、畫多諧振蕩器的工作波形、畫多諧振蕩器的工作波形根據(jù)雙蹤示波器所示波形，畫根據(jù)雙蹤示波器所示波形，畫u uc c和和u uo o波形波形 測量輸出周期測量輸出周期T：T1=？ T2=？ T=T1+T2=？ 任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試 3 3、計算振蕩周期、計算振蕩周期T和頻率和頻率f R1=10 k、R2=20 k、C=4.7F T=？f=？ 根據(jù)理論計算可知：根據(jù)理論計算可知： T0.7（R1+2R2）CC)R2R(7 . 01T1f21計算值與實測值比較。誤差原因？計算值與實測值比較。誤差原因？計算：計算：任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試某設(shè)備需要振蕩頻率為某

14、設(shè)備需要振蕩頻率為1kHz的矩形脈沖，試的矩形脈沖，試設(shè)計一多諧振蕩器，求設(shè)計一多諧振蕩器，求R1、R2和和C的值。的值。4 4、應(yīng)用電路設(shè)計、應(yīng)用電路設(shè)計任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試 讀一讀讀一讀 多諧振蕩器的工作過程多諧振蕩器的工作過程 多諧振蕩器是一種自激振蕩器，在接通電源后，不需多諧振蕩器是一種自激振蕩器，在接通電源后，不需要外加觸發(fā)信號，便能自動地產(chǎn)生矩形脈沖。要外加觸發(fā)信號，便能自動地產(chǎn)生矩形脈沖。 多諧振蕩器有兩個暫穩(wěn)態(tài)：多諧振蕩器有兩個暫穩(wěn)態(tài)： 1.1.第一暫穩(wěn)態(tài)第一暫穩(wěn)態(tài) 通電通電V截止截止 C充電（充電（UCCR1R2 C） uc上升上升 uc2Ucc/3 充電結(jié)束充電結(jié)

15、束=(R1+R2)C 2. 2.第二暫穩(wěn)態(tài)第二暫穩(wěn)態(tài) V導通導通 C放電（放電（ C R2） uc下降下降 uc Ucc/3 放電結(jié)束放電結(jié)束=R2C 任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試做一做做一做 計算振蕩周期計算振蕩周期T T 555時基電路組成的多諧振蕩器：時基電路組成的多諧振蕩器：1.當當R1=1K、R2=5.1K、C=300PF時，計算時，計算輸出脈沖周期輸出脈沖周期T和振蕩頻率和振蕩頻率f。2.畫出畫出uc、uo的波形。的波形。任務(wù)3 555時基電路應(yīng)用測試任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作電路識讀電路識讀 四路聲光報警器原理圖四路聲光報警器原理圖1.1.框圖框圖 任

16、務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作2 2、四路聲光報警器原理圖、四路聲光報警器原理圖 任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作（1）報警開關(guān)：）報警開關(guān)：S1S4，R1R4（2）發(fā)光控制：）發(fā)光控制：G1 G4，V1 V4，R5R8（3）觸發(fā)控制：）觸發(fā)控制：G5、G6，C1、R9（4）定時控制：）定時控制：555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（5）音頻輸出：）音頻輸出：555構(gòu)成多諧振蕩器構(gòu)成多諧振蕩器（6）音響電路：）音響電路：C6、Y任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作3.3.工作過程工作過程（1 1）無報警信號）無報警信號 S1S4斷開斷開

17、 G1G4入入0出出1 V1V4滅滅 G3和和G4與門全與門全1出出1 單穩(wěn)態(tài)無負觸發(fā)脈沖出單穩(wěn)態(tài)無負觸發(fā)脈沖出0 多諧振蕩器復位端多諧振蕩器復位端0，停振，停振 （2 2）有報警信號）有報警信號 S1S4任意一個閉合任意一個閉合 G1G4任意一個入任意一個入1出出0 V1V4任意一個亮任意一個亮 G3和和G4與門有與門有0出出0 單穩(wěn)單穩(wěn)態(tài)有負觸發(fā)脈沖出態(tài)有負觸發(fā)脈沖出1 多諧振蕩器復位端多諧振蕩器復位端1，振蕩，振蕩任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作（3）報警停止）報警停止單穩(wěn)態(tài)定時單穩(wěn)態(tài)定時TW出出0多諧振蕩器復位端多諧振蕩器復位端0，停振，停振清除報警信號后，燈滅清除

18、報警信號后，燈滅任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作實訓操作實訓操作1 1 元器件識別與檢測元器件識別與檢測任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作1.5551.555時基電路外形認識時基電路外形認識任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作2.2.印刷板圖印刷板圖任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作3.3.電阻器和電容器電阻器和電容器檢測方法同前檢測方法同前4.4.發(fā)光二極管發(fā)光二極管檢測方法同前檢測方法同前5.5.開關(guān)開關(guān)檢測方法同前檢測方法同前6.6.揚聲器揚聲器檢測方法同前檢測方法

19、同前任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作 7.7.集成電路集成電路檢測方法同前檢測方法同前任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作元器件清單元器件清單序號元器件名稱規(guī)格數(shù)量代 號備注1電阻器電阻器100k4R1R4棕黑黑橙棕棕黑黑橙棕2電阻器電阻器1k4R5R8棕黑黑棕金棕黑黑棕金3電阻器電阻器10k1R9棕黑黑紅棕棕黑黑紅棕4電阻器電阻器1M1R10棕黑黑黃棕棕黑黑黃棕5電阻器電阻器2.5k1R11紅綠黑棕棕紅綠黑棕棕6電阻器電阻器2k1R12紅黑黑棕棕紅黑黑棕棕7電容器電容器0.22F2C1、C48電容器電容器47F1C29電容器電容器0.01F2C3、C5任務(wù)

20、任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作10電容器電容器100F1C611發(fā)光二極管發(fā)光二極管5mmLED4V1V412集成電路集成電路CC40691IC113集成電路集成電路CC40121IC214集成電路集成電路CB75552IC3、IC415揚聲器揚聲器1Y16按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)4S1S4常開常開17集成電路插座集成電路插座14腳插座腳插座218集成電路插座集成電路插座8腳插座腳插座219印刷電路板印刷電路板1任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作1.1.焊接前的準備工作焊接前的準備工作實訓操作實訓操作2 2 組裝電路組裝電路（1）清點組件；）清點組件；（2）識別集成

21、電路）識別集成電路CC4069、CC4012、CB555；（3）檢測元件；）檢測元件；任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作2.2.按工藝焊接按工藝焊接焊接工藝焊接工藝任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作1、調(diào)試、調(diào)試(1)接通電源，不按接通電源，不按4個開關(guān)，觀察聲、光報警狀態(tài)。個開關(guān)，觀察聲、光報警狀態(tài)。(2)依次按下依次按下S1S4開關(guān)，觀察開關(guān)，觀察V1V4和蜂鳴器狀態(tài)。和蜂鳴器狀態(tài)。不正常，排故。不正常，排故。實訓操作實訓操作3 3 調(diào)試電路調(diào)試電路(3)按下全部開關(guān)，觀察按下全部開關(guān)，觀察V1V4和蜂鳴器狀態(tài)。和蜂鳴器狀態(tài)。(4)用秒表記錄鳴響時間。用

22、秒表記錄鳴響時間。任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作報警狀態(tài)開關(guān)狀態(tài)uG1uG2uG3uG4uG5uG6IC3 3腳無報警信號無報警信號均未按下均未按下有報警信號有報警信號S1S1、S2S1、S2、S3S1、S2、S3、S42、四路聲光報警器測試、四路聲光報警器測試萬用表測試各門電路輸出和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出萬用表測試各門電路輸出和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出任務(wù)任務(wù)4 4 四路聲光報警器制作四路聲光報警器制作3、多諧振蕩器波形測試、多諧振蕩器波形測試用示波器觀察多諧振蕩器用示波器觀察多諧振蕩器C4兩端電壓和輸出電壓兩端電壓和輸出電壓無報警無報警有報警有報警知識拓展知識拓展 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器做一做做一做 用用EWBEWB軟件仿真施密特觸發(fā)器軟件仿真施密特觸發(fā)器 知識拓展知識拓展 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器讀一讀讀一讀 施密特觸發(fā)器工作過程施密特觸發(fā)器工作過程 知識拓展知識拓展 施密特觸發(fā)器施密