模电课程设计。
设计课题：基于555的电子门铃。
专业班级： 自动化09-2班
姓名： 赵文昌
学号： 310908020229
指导老师： 王允建
电气学院 2023年6月27日。
目录 第1章绪论
1.1 设计任务 2
1.2 设计要求 2
第2章总体方案设计和论证
2.1 总体方案设计
2.1.1 基于lm317可调电源的框图分析 2
2.1.2 基于双极型555的电子门铃的框图分析 3
2.2 方案设计论证 3
第3章单元电路的设计和参数设置 4
3.1 确定可调电源电路 4
3.2 电子门铃电路的选择 5
3.3 基于电子门铃电路的原路分析 7
第4章总电路图和元器件清单 8
4.1 电子门铃的总电路图 8
4.2 元器件清单 9
第5章电路设计和调试 10
5.1 设计电路 10
5.2 调试 11
第6章心得与体会12
本章主要论述基于555的电子门铃的设计任务与设计要求，并本系统的设计思路。
本系统设计的任务是设计一个基于555的简单的能够正常工作的电子门铃，而且能够根据需要来改变电子门铃工作的直流电压，以控制扬声器输出的声音大小。
1、基于lm317三端集成稳压器来设计一个可调电源来给电子门铃供电，并能够提供4.5~15v的直流电压。
2、基于两个双极型555时基电路来设计电子门铃，使两个555均工作在多谢**状态。
3、 要求能发出清晰的“嘀嘀”声。
4、可靠性高，调试简单方便，操作简单方便。
基于lm317的可调电源电路是由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，然后就可以输出连续可调的电压。如图2-1所示。
可调电源结构框图图2-1
基于555芯片的电子门铃电路是由直流电源、两个工作在多谐振荡状态的555电路和扬声器组成。如图2-2所示。
电子门铃结构框图。
图2-2 1、之所以选择采用三端集成稳压电源方案，是因为该方案能够利用电源变压器将电网电压220v的交流电压转换成直流滤波电路所需要的交流电压，整流二极管组成单项桥式整流电路将交流电压变成脉动的直流电压，再经滤波电容滤除纹波，然后可调式三端稳压器能够输出连续可调的直流电压。 而且其核心器件lm317 的输出电压范围是1.2v 至37v，负载电流最大为1.
5a。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。
2、之所以选择555设计电路，是因为555时基电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路。它设计新颖，构思奇巧，用途广泛，设计出来的东西性能优越、稳定。
因为设计要求中规定可以能够给电子门铃提提供4.5~15v的工作电压，所以需要设计一个连续可调的电源。基于三端集成稳压器lm317可以设计出理论值在1.
25~37v的可调电源，而且lm317具有一下优良的特性：
1、可调整输出电压低到1.2v
2、保证1.5a 输出电流，典型线性调整率0.01%。
3、典型负载调整率0.1%。
db纹波抑制比。
5、输出短路保护。
6、过流、过热保护。
综合各个因素，考虑到以后设计各种电路都需要简单的稳定的稳压电源，所以最终决定用lm317来设计可调电源。如图3-1所示。
基于lm317的可调电源电路图。
图3-1本电路利用四个二极管整流，型号为4007。选择的二极管参数为整流电流1.0a，耐压值为1.
414*u2=17v。滤波电容选用耐压值为25v、电容为2200uf的电解电容就可以了。其他元器件跟据实际情况和经验来选择。
最终确定滑动变阻器选用的5.0k的。本电路的原理分析如下：
首先交流220电压经过变压器变为12v的交流电压，经整流桥整流变为直流电压，然后经过滤波电路滤波和稳压电路稳压，就可一输出连续可调的电压范围为1.25~15v的直流电压。
因为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生与变换电路。所以选用两个双极型555，使其竣工作在多谐振荡状态，通过第一个555来控制第二个555，从而达到预期效果。如图所示3-2所示。
基于555的电子门铃电路图。
图3-2本电路采用555工作在多谐振荡状态时的情况，应当使555定时器和外接元件两个电阻c构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过r1、r2向c充电，以及c通过r2向放电端放电，使电路产生振荡。电容c在和之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，对应的波形如图3-3所示。
555定时器多谐振荡波形图。
图3-3根据实际情况和要求参数设置为r1：10 k，c3：0.01uf，c5：22uf。其他元气件已在图中标出。
如图3-2所示，该电路由两个双极型555组成，由图可知，两个555均工作在多谐振荡状态。由图示参数不难求出量振荡器的振荡频率。
当电位器rp的阻值在0~100k之间变化时，对应的频率为6.5~0.6hz。
振荡波形的占空系数由公式d=t充/t来决定，故第一级振荡波形的最大占空系数48/100。
第二个555受控于第一个555的低频方波。当第一个555的输出方波为低电平时，第二个的振荡频率就低；而当第一个555的输出高电平时，第二个的振荡频率就高，因而从扬声器上就发出“嘀嘀”的响声。改变。
r4、r7和c2的时间常数，输出的声音频率也会发生相应的的变化。
根据设计方案和要求，确定该设计的电路图，如图4-1所示。
电子门铃总电路图。
图4-1根据电路设计的实际情况和参数要求，确定好元器件的参数和要求。
如表（a）所示。
元器件清单列表。
表（a）备注：以上元器件只是参考参数，可根据实际设计情况和经验来选择合适的器件。
根据电路图，首先在面包板上插接器件**实验一下，然后再在万用板上设计电路。将电路分为两个模块来设计，先设计可调电源电路，再设计电子门铃电路。在焊接元器件过程中，应先弄清楚元器件的各个引脚例如lm317和ne555的引脚，和电解电容的正负极性。
下面是核心器件lm317和ne55的引脚图。
lm317引脚图ne555引脚图。
当两个单元电路做完之后，检测好之后，进行调试。调试结果和预期结果基本符合，首先基于lm317的可调电源电路能够输出连续可调的稳压电源且调节范围在1.24~14.
95v之间，和理论值基本符合。其次，当可调电源给电子门铃电路供4.5~15v的电压时，喇叭能够发出清晰的“嘀嘀“响声，达到了设计结果。
通过这次的电路设计，我深深知道理论和实践一定要结合起来，才能够把自己所学的知识在实际中应用起来，以加深对自己在课堂上所学的理论知识的理解。特别的是，当自己亲手去焊接电路板时，发现在万用板上焊接元器件的引脚和布线以及连线都特别的困难。总是感觉到自己焊接的一点都不好看，而且极容易出现虚焊的情况。
在焊接过程**现的问题不仅仅是刚才所说的，还有很多的问题。例如，当检查完线路之后，发现可调电源电路没有结果输出，或者输出的结果不可调。当自己仔细检查线路时，我发现少了2根线，连好所缺线时，又发现结果不对。
用万用表的二极管档检测时发现lm317的2管脚和3管脚一直处于连通的状态。最后，我确定为lm317在用烙铁焊接其引脚时被烧坏了，导致lm317的2管脚和3管脚连通了。
通过这一次的电路设计，我感到受益匪浅。首先，我自己知道焊接这方面的能力很差，通过实际训练，自己初步熟练了焊接技巧和能力。然后，我也了解到仅仅有模电知识是不行的，综合设计电路时还需要数电方面的知识，并一些**软件和画图软件等等。
最后，我也了解到自己分析问题和解决问题的能力还很欠缺，需要以后慢慢学习和操练。
2、 陈永甫 《555经典应用实例第二集》 电子工业出版社。
3、 艾永乐付子义《模拟电子技术基础》 中国电力出版社。
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