双音
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铃的设计与制作
自动化1101班
门
双音门铃的设计与制作
一 设计目的
1、掌握双音电子门铃的电路组成、工作原理。
2、了解电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。 3、学习protel绘图软件设计一个双音门铃电路。 4、在设计电路的过程中熟练地掌握各个元器件的用途。 5、了解电路板的制作流程。 6、掌握电路板的焊接方法与技巧。 二 工作原理
1．双音门铃电路组成框图如图所示。
按键 单稳态触发器 单稳态触发器 压控振 荡器 喇叭 反相求和与反相比例运算电路
2．各部分的作用及要求
（1）按键：控制触发脉冲的产生。
（2）单稳态触发器：单稳态触发器具有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。在外界触发脉冲作用下，它能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，在自动返回稳态；暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。本设计中采用555定时器构成单稳态触发器。
第一块单稳态触发器主要用于产生0.5S的定时时间，来控制i的音调。
第二块单稳态触发器主要用于产生1S的定时时间，来控制5
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的音调。
（3）反相求和与反相比例运算电路：该部分电路能先后产生两个不同的电压，本设计中采用双运算放大器LM358，采用双电源供电。 （4）压控振荡器：由电压控制，先后产生两个不同的震荡频率。本设计中采用555构成压控振荡器。
（5）喇叭：由压控振荡器产生的频率经三极管驱动后先后输送到喇叭，从而先后发出i---5---两个音调。 3．555的工作原理
555定时器是一个模拟与数字混合型的集成电路，是一种常见的集模拟和数字功能于一体的集成电路。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，R和S高电平有效。三极管VT1对清零起跟随作用，起缓冲作用。三极管VT2是放电管，将对外电路的元件提供放电通路。比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为Vcc和Vcc。C1和C2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过Vcc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Vcc时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
RD是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接
Vcc23132313。Vco是控制电压端（5脚），平时输出Vcc作为比较器A1的参考
23电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01?F的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电 平的稳定。 T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供
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低阻放电电路。 三 工作原理图 工作原理图如图所示
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四 参数计算
图中第一和第二块555定时器均构成单稳态触发器，第三块555构成压控振荡器。第一块定时时间应设计为0.5s，第二块定时时间应设计为1s。两个定时器定时时间分别为
T1?1.1R2C1 （1）
T2?1.1R4C4 （2）
根据式（1）和式（2） 取C1=10u，由此可得：R2?0.5?45454.54Ω，取标称值R2?47k。
1.1?10μT2?1.1R4C4
取C4=10u，由此可得：R4?1?90909.09Ω，取标称值R4?91k。
1.1?10μ对于第三块555构成的压控振荡器，其定时电容端电压vC6与输出电压vo4的波形如图3所示。容易求出
t??1lnVCC1V?0.5vo3?vo3??R5?R6?C6lnVCCCCV?0.5vo3 ?vo3 （3）
CCt??22ln2?0.7R6C6
（4）
输出信号周期为
T?t1?t2?0.7R6C6??R5?R6?C6lnVCC0V?0.5vo3 ?vo3 (5)
CC设发“i”音时vo3?1/2VCC?2.5V，则由式（5）得
T'o?0.7R6C6??R5?R6?C6ln3??0.4R5?1.1R6?C6 2 (6)
因为“i”的频率
1f1f1?1045Hz，“5”的频率
f2?784Hz，令
'?TO?(0.4R5?1.1R6)C6?9.57?10?4S
（7）
给定R6和C6由式（7）可确定R5取100K。
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双音门铃的制作
