1、 1 电 子 技 术 基 础 课 程 设 计 2 目录 第一章 引言 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 第二章 555 定时器工作原理 .3 第三章 门铃简介 6 第四章 门铃的简易设计 .7 第五章 改进意见与展望 .9 第六章 结束语 10 第七章第七章 参考文献和资料参考文献和资料. 11 3 一 引 言 是美国 Signetics 公司 1972 年研制的用于取代机械式定时器 的中规模集成电路，因输入端设计有三个 5k 的电阻而得名。此 电路后来竟风靡世界。目前，流行的产品主要有 4 个：BJT 两个： 555，556（含有两个 555）；CMOS 两个：7555，7556（含有两
2、个 7555）。 555 定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。 两个比较器 C1和 C2各有一个输入端连接到三个电阻 R组成 的分压器上，比较器的输出接到 RS 触发器上。此外还有输出级和 放电管。输出级的驱动电流可达 200mA。 比较器 C1 和 C2 的参考电压分别为 UA 和 UB，根据 C1 和 C2 的另一个输入端触发输入和阈值输入， 可判断出 RS 触发器的 输出状态。当复位端为低电平时，RS 触发器被强制复位。若无需 复位操作，复位端应接高电平。简易门铃的内部发声装置可以用 频率来驱动，使其发出声音。本设计通过 555 定时器与电阻、电 容构成的多谐振荡器来控制振荡频率
3、，并通过振荡频率来实现门 铃的“叮咚”控制。 二 555 定时器 2.1 555 定时器简介 555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器 件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称 4 为 7555， 除单定时器外， 还有对应的双定时器 556/7556。 555 定 时器的电源电压范围宽， 可在 4.5V16V 工作， 7555 可在 318V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或 者模拟电路电平兼容。 555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容， 就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产
4、生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电 器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和 外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。它内部包括两 个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电 管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压 VCC /3 和 2VCC /3 555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输 出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电 压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3， C2 的反相输入端的电压为 VCC /3。 若触发输入端 TR 的
5、电压小于 VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3， 同时 TR 端的电压大于 VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出 为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。 5 图 2.1 555 定时器电路图 2.2 555 定时器的应用 （1）用 555 电路构成施密特触发器 施密特触发器是数字系统中常用的电 路之一,它可以把变化缓慢的脉冲波形变换成为数字电路所需要的矩 形脉冲。 施密特电路的特点在于它也有两个稳定状态,但与一般触发器的 区别在于这两个稳定状态的转换需要外加触发信
6、号,而且稳定状态的 维持也要依赖于外加触发信号,因此它的触发方式是电平触发。施密 特触发器电路图和波形图如图 13-2-1 所示，其回差电压为Vcc 3 1 。若 在电压控制端外接可调电压 Vco （1.55V） ， 可以改变回差电压 T V, 施密特触发器可方便的地把三角波转换成方波。当输入信号VccUi 3 1 时,基本 RS 触发器置 1,即Q=0,Q=1，输出 O U为高电平;若Ui增加,使 得VccUiVcc 3 2 3 1 时,电路维持原态不变,输出 O U仍为高电平;如果输 入信号增加到VccUi 3 2 时,RS触发器置0,即Q=0,Q=1,输出 O U为低电 平;Ui再增加,只要满足VccUi 3 2 ,电路维持该状态不变。若Ui下降， 只要满足VccUiVcc 3 2 3 1 ,电路状态仍然维持不变;只有当VccUi 3 1 时, 触发器再次置1,电路又翻转回输出为高电平的状态,工作波形如图所 示。 (c) ui uo o UTUT 6 图 2.2 555 定时器构成的施密特触
