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1、 电路与电子线路基础课外设计制作555 时基电路设计 1电路与电子线路基础电路与电子线路基础课外设计制作课外设计制作总结报告总结报告题 目： B 组:555 时基电路设计 组 号： 任课教师： 组 长： 成 员： 成 员： 成 员： 成 员： 联系方式： 二零一二年十月三十日电路与电子线路基础课外设计制作555 时基电路设计 2目录目录一、一、 电路设计方案及工作原理电路设计方案及工作原理 3二、二、实际电路的调试过程实际电路的调试过程 1515三、三、实际电路测试及结果分析实际电路测试及结果分析 1919四、四、团队分工合作情况团队分工合作情况 2020五、五、团队成员感悟团队成员感悟 20
2、20六、六、对本次课程的小组建议对本次课程的小组建议 2323七、七、课外扩充课外扩充 2525电路与电子线路基础课外设计制作555 时基电路设计 3一、一、 电路设计方案及工作原理电路设计方案及工作原理1.5551.555 基本组成及工作原理基本组成及工作原理555 时基集成电路各管脚的作用：脚是公共地端为负极；脚为低触发端TR，低于 13 电源电压以下时即导通；脚是输出端 V，电流可达 2000mA;脚是强制复位端 MR，不用可与电源正极相连或悬空;脚是用来调节比较器的基准电压，简称控制端 VC，不用时可悬空，或通过 0.01F 电容器接地;脚为高触发端 TH，也称阈值端，高于 2/3 电
3、源电压发上时即截止;脚是放电端DIS;脚是电源正极 VC。555 含有两个电压比较器，一个基本 RS 触发器，一个放电开关管 T，比较器的参考电压由三只5K 电阻器构成的分压器提供。 电路与电子线路基础课外设计制作555 时基电路设计 4它们分别使高电平比较器 A1 的同相输入和低电平比较器 A2 的反相器、 、输入端的参考电平为 2/3VCC 和 1/3VCC。A1 与 A2 的输出端控制 RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自 6 脚，即高电平触发输入并超过参考电平 2/3VCC 时，触发器复位，555 的输出端 3 脚输出低电平，同时放电开关管导通；当输入信号自 2 脚输入并低于
4、 1/3VCC 进，触发器复位，555 的 3 脚输出高电平，同时放电开关管截止。RD 是复位端（4 脚),当 RD=0.555 输出低电平。平时 RD 端开路或接 VCC.阈值输入 TH触发输入TR直接复位DR输出 OUT放电管 V00导通VDD321VDD31110导通VDD320VDD31011断开VDD320VDD3111不变不变VDD321VDD3101不 允 许电路与电子线路基础课外设计制作555 时基电路设计 52.电路设计方案电路设计方案（1） 下图是用下图是用555时基电路组成基本形式的振荡器，请按图完成电路的制时基电路组成基本形式的振荡器，请按图完成电路的制作，测试振荡器输
5、出波形。已知作，测试振荡器输出波形。已知 f=1.44/(R1+2R2)C，设：，设：f=1KHz，试确定，试确定R；R；C 之值。之值。(a) (b)实验原理实验原理 设电容的初始电压 Uc，t时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端1/3Vcc，比较器1 输出为高电平，A2输出为低电平，即THVTLV，（1 表示高电位，0 表示低电位） ，RS 触发器置，定时器输出_ 1DR_ 0DSU0=1 此时，定时器内部放电三极管截止，电源Vcc 经 R1，R2向电容充电，_ 0Q Uc 逐渐升高。当 Uc 上升到 1/3Vcc 时，A2输出由翻转为，这时，_1DDRS触发顺保持状态不变。
6、所以 0tt1期间，定时器输出 U0为高电平。RSt=t1时刻，Uc 上升到 2/3Vcc，比较器A1的输出由变为，这时，_0DR，RS 触发器复，定时器输出u0=0。_1DSt1tt2期间，放电三极管导通，电容通过R2放电。Uc 按指数规律下_1Q 降，当 Uc2/3Vcc 时比较器A1输出由0变为1，RS触发器的，的_DR_1DS状态不变，U0的状态仍为低电平。t=t2时刻，Uc 下降到 1/3Vcc，比较器A2输出由 1 变为 0，RS 触发器的1，_ DR电路与电子线路基础课外设计制作555 时基电路设计 60，触发器处于 1，定时器输出 U0=1。此时电源再次向电容 C 放电，重复上
7、述过_DS程。通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出 U0=1，电容放电时，U0 =0，电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。多谐振荡器无外部信号输入，却能输出矩形波，其实质是将直流形式的电能变为矩形波形式的电能。数据计算数据计算 根据公式 f=1.44/(R1+2R2)C，确定 C=4.7F；计算得到 R1+2R2 =300，所以两个电阻的阻值 R1=R2=100 tp1 = (R1+R2)Cln2 = 0.7(R1+R2)C = 658stp2 = R2Cln2 = 0.7R2C=329sT =、tp1+tp2 = 0.7(R1+2R2)C = 987s= = 2/32/3物品清单
8、物品清单NE555 一个、100 电阻两个、4.7F 的电容一个、0.01F 的电容一个、洞洞板一块、导线若干制作过程制作过程(1）如图(b)所示，随着时间的改变，电容器 C 两端的电压会出现(b)图中上面所示的图像，经过 NE555的处理，Uout 端会出现(b)图下面所示的图像。(2）按照电路图进行焊接试验中存在的问题试验中存在的问题(1)电路焊接完成以后在接入稳压源的过程中，发现示波器并没有输出理论11212q2ptRR TRR占占占电路与电子线路基础课外设计制作555 时基电路设计 7上应该出现的脉冲波，而是接近正弦波的形状(2)在焊接过程中造成了多处电路的短路解决方案解决方案(1)示
9、波器的接线柱接的位置不对，将负接线柱接地(2)用万用表进行检查，找出短路位置（2 2）电路）电路 A：10秒秒60秒连续可调的定时电路。电路功能要求，按一下按钮，秒连续可调的定时电路。电路功能要求，按一下按钮，电路点亮指示灯一直到所设定的定时时间后关闭。电路点亮指示灯一直到所设定的定时时间后关闭。方案一：方案一：设计思想设计思想：根据 555 电路的原理，通过控制其振荡时间，即控制其高电平输出的时间来控制指示灯的时间设计指标：设计指标：人触摸金属片后，指示灯亮 12 秒，然后停止，然后再触摸，功能与先前一样功能实现方式功能实现方式: :通过 2 个 555 芯片，第一个 555 接收触发，并且
10、控制 3 号输出高电平，第二个 555 接受来自第一个 555 的 3 来的高电平后，控制自身的 3 输出10 秒左右的高电平，从而是指示灯亮 10 秒左右的时间。简而言之，第一个 555控制输出高电平，第二个 555 控制高电平输出的时间。电路与电子线路基础课外设计制作555 时基电路设计 8物料清单：物料清单：元件名称元件数量（个）NE5552指示灯（发光二极管）110K 电阻2100K 电阻20.01F 电容2100F 电容21F 电容1导线若干5V 直流电源关键元器件选型理由：关键元器件选型理由：R10KR10K、R100KR100K、C100F:C100F:根据 555 原理与相关的
11、计算，得到时间控制的公式为 T=1.1RC，所以本实验中T=1.1*（10000+100000）*0.0001=12.1S，因为元件与实验操作、环境影响将导致误差，所以大约在 12 秒范围内。发光二极管：发光二极管：所需的电压较小，可以直接接上，这样可以保护电路、保护 555 芯片。同时发光二极管价格较为便宜，所以性价比高。电路与电子线路基础课外设计制作555 时基电路设计 9两个两个 555555 芯片：芯片：第一个主要用于控制输出高电平，即通过第一个 555 的 3 向第二个 555 的 4 输出高电平，第二个 555 控制高电平输出的时间方案二：方案二：设计思想设计思想：根据 555 基
12、本电路分析电路图，为了使电路点亮指示灯能在规定的时间内亮，则要计算 RT*C2 的值在 10S 左右，从而确定 R 与 C2 的值。测试发光二极管两端的振荡波形。功能实现方式功能实现方式: :在电路中连接一个开关，通过开关的闭合来控制电路，并且通过 10S60S 内灯的亮、熄来观察电路。物料清单：物料清单：一个发光二极管、330 、100K 、330K 的电阻、0.01F、100F 的电容、一个 ic555、电路板、若干导线。关键元器件选型理由：关键元器件选型理由：根据 RT 与 C2 乘积约为 10S,判断 R 与 C2 的值，根据实验要求用放光二极管代替小灯泡可降低成本。电路电路 B B：
13、防盗报警电路，电路功能要求，人体摸到金属片即触发报警电路，喇：防盗报警电路，电路功能要求，人体摸到金属片即触发报警电路，喇叭发出警报声叭发出警报声 1010 秒后停止。秒后停止。电路与电子线路基础课外设计制作555 时基电路设计 10设计思想设计思想：根据 555 电路的原理，通过控制其振荡时间，即控制其高电平输出的时间来控制报警声的时间设计指标：设计指标：人触摸金属片后，喇叭发出报警声 10 秒，然后停止，然后再触摸，功能与先前一样功能实现方式功能实现方式: :通过 2 个 555 芯片，第一个 555 接收触发，并且控制 3 号输出高电平，第二个 555 接受来自第一个 555 的 3 来
14、的高电平后，控制自身的 3 输出10 秒左右的高电平，从而是蜂鸣器发出 10 秒左右的时间。简而言之，第一个555 控制输出高电平，第二个 555 控制高电平输出的时间。物料清单：物料清单：元件名称元件数量（个）NE5552蜂鸣器110K 电阻2100K 电阻20.01F 电容2电路与电子线路基础课外设计制作555 时基电路设计 11100F 电容21F 电容1导线若干5V 直流电源关键元器件选型理由：关键元器件选型理由：R10KR10K、R100KR100K、C100F:C100F:根据 555 原理与相关的计算，得到时间控制的公式为 T=1.1RC，所以本实验中T=1.1*（10000+100000）*0.0001=12.1S，因为元件与
