项目六555叮咚双音门铃探亲访友，敲门是经常有的事，遗憾的是存在诸多不便：1、声音太小，往往 听不见；太大，影响左邻右舍2、门响，不知是敲自家的门还是邻居的门，开门 发现不是你的菜鉴于此，我们就通过学到的电子技术知识来解决这个问题—— 555叮咚双音门铃，门外装个按钮，门内装上555叮咚双音门铃和扬声器，有人来时 按按钮就会发出“叮咚”声响，绝不会误判，既方便又经济实惠omxclFLr 、m―、项目准备与要求1.1项目准备1、 555双音门铃套件，4.5V直流电源或干电池；2、 5mm螺丝刀、镊子、斜口钳、烙铁、焊锡、导线、松香；3、 万用表、示波器；4、 锉刀3把；备用烙铁头、烙铁芯、30W电烙铁各3个；5、 教师准备学生实训资料和器具，学生提前上网搜集、查阅资料1.2项目要求1、 项目功能要求：组装焊接叮咚双音门铃电路，按下复位按钮时，扬声器发 出门铃的较高频率“叮”声，松开按钮，扬声器发出较低频率的“咚”声2、 项目完成时间：12课时（两天）3、 项目知识与技能要求：掌握555叮咚双音门铃电路的组成、工作原理了解斯密特触发器和NE555集成定时器的基本原理理解延时电路、RS触发器的原理。
掌握根据电路图进行电路焊接、组装与调试掌握测量与故障排除二、项目分析2.1 555双音门铃电路与框图图1 (b) 555双音门铃电路详图图1 (c) 555双音门铃电路框图2.2 555时基电路内部结构及工作原理：555时基电路是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，内部包 括两个电压比较器，三个5K的等值串联电阻(所以叫555)，一个RS触发 器，一个放电管T及功率输出级成本低，性能可靠，电流最大为0.2A，广 泛应用于仪器仪表、家用电器、电子玩具、电子测量及自动控制等方面其 只需外接少量阻容元件，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触 发器等脉冲产生与变换电路555内部框图和外引脚排列分别如图2、3所示,图4是实物5+、庖「图2 555内部电路框图比较器Cl、C1的输出电压控制Gl、G2组成的基本RS触发器和放电管TD的状态加上电源电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为2/3V , C2的反相输入端的电压为1/3V若触发输入端TR的电CC CC压小于1/3V，则比较器C2的输出为0,可使RS触发器置1,使输出端CCOUT二1补充知识：比较器C2的输出为0,可理解为同相输入端“ +”减去反相 输入端“-”，结果小于等于零时比较器输出为 0。
注意：TH是接C1的反相端，而TR接C2的同相端，所以：V - V > 0,时，输出为0； V - V > 0,时，输出为111 CO 12 R 2逻辑电平里面的“1”，就是高电平，此处为比电源电压少1.7伏的高电平如果阈值输入端TH的电压大于2/3V，同时TR端的电压大于1/3V，CC CC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GROUND1地曲源a+-VCCTRIGGER2触发放电7DISCHARGE555OUTPUT3输出阀值6THRESHOLDRESET4复位控制电压5CONTROL VOLTAGE参照表18-Pin DIP图3引脚排列图TT!■图4实物图图5波形解析输入输出阀值输入(V)11等同R输入为触发输入(V )12等同S输入为复位(R )D放电管TX—X—00导通V 2 V3 cc1V - V3 cc011截止> 2 V3 cc0> -V3 cc110导通V 2 V3 cc1> -V3 cc11不变不变表1 555时基电路的功能表555时基电路分TTL型和CMOS型TTL型：用555表示，采用4.5〜5.5V电压，输出电流大，可直接驱动执行 器件和继电器；CMOS型：用7555表示，采用2〜18V电压，功耗低，输入阻抗高。
555时基电路输入输出波形解析如图5所示2.3基本RS触发器：基本RS触发器又称为锁存器，是构成同步RS触发器、JK触发器、T触发器、D 触发器的基本单元1、电路结构：由两个与非门Gl、G2的输入端与输出端交叉连接而成，如图6, 输入端上方加小横线表示低电平有效Q与Q互补，即一个为低电平时另一个为高 电平b)逻辑符号2、真值表：Qn表示触发器状态更新前的状态，称为原态，Qn 1表示触发器状态更新后的状态，称为次状态或现态X”表示任意状态，0或1都可输入输出逻辑功能RSQ n+i000X不定 （禁止）1X0100置0101001置1111100保持11表2 RS触发器真值表2.4电路分析：1、元件作用：S1：门铃按钮开关，要想门铃响，就按S1,按下时门铃发“叮”声，松开时发“咚” 声，连起来就是“叮咚”声C1、C4：高频旁路电容，防止电源的高频干扰和按键时的冲击脉冲R4、C3：延时电路，保证“咚”音的发出电容越大，电阻越大，放电越慢,“咚” 越长；反之使电阻减小或使电容减小都会导致“咚”音短促R2、R3、C2：构成“叮”音的选频回路，此时按键已按下，电源从S1-D1—R2，R1 被短路充电时间 T =（R + R ）• C • ln2 沁 0.7（R + R ）• C1 2 3 2 3R1、R2、R3、C2:构成“咚”音的选频回路，此时按键已松开，电流必须从R1流 到R2。
放电时间 T =（R + R + R ）• C • ln2 沁 0.7（R + R + R ）• C2 1 2 3 1 2 3D2：为555时基电路的复位端4脚R提供电源电压，从而使555正常工作同时D向C3充电，以便S1断开时继续为R提供一段时间的高电平，直到C3通过R4放 电到电压小于1V，即4脚R为低电平时，555的3脚输出端强制输出为0DD3、Q1： 3脚输出后的驱动，相当于放大，以使扬声器发声更响，有些设计没有这两个元件，不影响工作，只是发声会小些LS1:扬声器，将音频电信号转变成声音2、工作原理：以555时基电路为核心，当按下开关S1，电源经D2对C3充电，当集成电路4脚（复位端）电压大于IV时，电路振荡，扬声器发出“叮”声松开按钮SI, C3电 容储存的电能经R4电阻放电，但集成电路4脚继续维持高电平而保持振荡，但这时 因R1电阻也接入振荡电路，振荡频率变低，使扬声器发出“咚”声当C3电容器 上的电能释放一定时间后，集成电路4脚电压低于IV，此时电路将停止振荡再按 一次按钮，电路将重复上述过程C3、R4放电时间的长短决定了断开S1后余音的 长短，所以要改变余音的长短可调整C3、R4的数值，一般余音不宜过长。
本电路 可采用三节1.5V电池（4.5V）供电，等待电流约为3.5mA，鸣叫电流约为120mA闭合S1时，VC流过D2对C3经行充电，4端口的电压也开始逐渐升高，当C3 端电压上升为高电平时，即 4 端口输入的是高电平，555 定时器启动，所以 D1、 R2、R3和C2组成的多谐振荡器开始工作，输出频率f1断开S1时，C3开始放电，R1、R2、R3和C2组成多谐振荡器开始工作，输出 频率为f2当C3放电完毕的时候，4端口又恢复低电平，555定时器停止工作 三、项目实施3.1 元件核对与测量表 3 元器件清单标号名称规格数量测量结果R1、 R2、 R3、 R4电阻47K4C1瓷片电容1041C2、C4瓷片电容1032C3电解电容10uF1D1、 D2、 D3二极管1N41483Q1三极管9013/80501IC1集成电路NE5551IC座8P1S1复位开关6*6*101XI、X2接线座2P2LS1小喇叭8 Q /0.6W1PCB板35*65mm11、小组长领取并发放555双音门铃套件，学生根据表3所示的元件清单核对名称 数量有无差错，如图7；2、对每个元件进行测量，测量结果填表3中，确认无误后方可焊接。
7瓷片电也解电鼾- --J—H. ■— ”_*；•『一 "I集成鼬 010： 0： Q；:M□ XdlOUO丄■'共閔个元件IH41,1图7元件识别与测量3.2组装，按图8顺序，5部曲IN"帕口 N■呼图8第一步：首先焊接电阻和二极管第二步：焊接集成电路插座第三步：把两个接线座扣在一起再焊接第四步：焊接电容、按键第五步：装上555集成块剪10cm长红、黑带皮导线各2根，用螺丝刀，1红1黑分别接接线柱XI的“ + ” 端“GND”端，1红1黑分别焊接在扬声器的两个接线端（导线先上锡），再分别连 接到X2的“OUT”端和“GND”端3.3调试1、万用表打到直流20V档，调节测量直流稳压电源的输出端电压，得到4.5V的电压就OK,用鳄鱼夹线红接XI的红导线，黑接XI的黑导线，极性一定不能错时间档位： 周期：T= 幅度档位： 峰-峰值：vP-P= 11111111111111111111III11111111111111112、用万用表测各引脚电压：表4没按S1时 各脚电压测量值按下S1不放时 各脚电压测量值引脚1引脚8引脚2引脚7引脚2引脚7引脚3引脚6引脚3引脚6引脚4引脚5引脚4引脚53、将输出端接示波器，观察S1按下前后的波形，并记录下来。
3.4故障分析与检修指出故障原因和检修过程1、按键后不发声音:2、按键后发声不好听:3、发声小:、项目评价项目 名称学生 姓名完成 时间评价 者得分序号评价项目评价内容和要求评分标准分值得分1元件测量所有元件都要测量并准 确的记录在表3中测量误差10%以 内，否则1个扣1 分102工艺布局板上元件紧贴电路板， 元件无歪斜、悬空现象歪、悬空1个元件 扣1分103焊接焊点圆润光亮，无堆焊、 虚假错焊、漏焊，焊后 引脚剪切。