門鈴課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、 PCB&SMT 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 2011-2012 學(xué)年第 一 學(xué)期系 別： 電子工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 班 級(jí)： 電氣自動(dòng)化3班 姓 名： 王珂鈺 指導(dǎo)教師： 宋國杰 2011 年 12 月 9 日目 錄一、課程設(shè)計(jì)的目的和意義二、電路說明 3三、電路原理 3四、電路數(shù)據(jù) 4五、利用Protel 99SE繪制原理圖 4六、元器件功能 5七、電路板制作流程 81. 轉(zhuǎn)印82. 腐蝕83. 打孔8八、焊接調(diào)試 8九、設(shè)計(jì)結(jié)論 9十、致謝 10十一、參考文獻(xiàn) 10555門鈴電路設(shè)計(jì)一、 課程設(shè)計(jì)目的、意義目的：1.掌握555叮咚音響電子門鈴電路的組成、工作原理。 2.了解并掌

2、握電路的一半設(shè)計(jì)方法。具備初步的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。 3.學(xué)習(xí)protel繪圖軟件設(shè)計(jì)一個(gè)叮咚門鈴電路。 4.再設(shè)計(jì)電路的過程中熟練掌握555定時(shí)器以及有他構(gòu)成的各種電路的結(jié)構(gòu)和用途。意義：在設(shè)計(jì)的過程中鍛煉動(dòng)手能力，增強(qiáng)合作意識(shí)，加強(qiáng)了對(duì)知識(shí)的了解，通過設(shè)計(jì)了解自己對(duì)哪方面的知識(shí)了解不足。二、電路說明本電路是用NE555集成電路接成的多諧振蕩器。當(dāng)按下S1，電源經(jīng)D2對(duì)C3充電，當(dāng)集成電路4腳（復(fù)位端）電壓大于1V時(shí)，電路振蕩，揚(yáng)聲器發(fā)出“叮”聲。松開按鈕S1，C3電容儲(chǔ)存的電能經(jīng)R4電阻放電，但集成電路4腳繼續(xù)維持高電平而保持振蕩，但這時(shí)因R1電阻也接入振蕩電路，振蕩頻率變低，使揚(yáng)聲器發(fā)出“咚”

3、聲。當(dāng)C3電容器上的電能釋放一定時(shí)間后，集成電路4腳電壓低于1V，此時(shí)電路將停止振蕩。再按一次按鈕，電路將重復(fù)上述過程。C3、R4放電時(shí)間的長短決定了斷開S1后余音的長短，所以要改變余音的長短可調(diào)整C3、R4的數(shù)值，一般余音不易過長。本電路可采用三節(jié)1.5V電池（4.5V）供電，等待電流約為3.5mA，鳴叫電流約為120mA。三、電路原理本電路是以NE555定時(shí)器為核心組成的“叮咚”門鈴。電路圖中的NE555和R1、R2、R3、D1、D2、C2構(gòu)成了一個(gè)多謝振蕩器，SW是叮咚門鈴的按鈕開關(guān)，在平日，按鈕開關(guān)處于斷開的狀態(tài)，此時(shí)D1沒有導(dǎo)通，D2反向截止，R3接地，所以NE555的4號(hào)端口一直處

4、于低電平，而NE555的4接口是復(fù)位端，當(dāng)接入低電平時(shí)使其復(fù)位，所以3號(hào)端口無輸出，揚(yáng)聲器不響。并且C2通過R1、R2充電，充電完成后C1兩端電壓約等于電源電壓。當(dāng)SW閉合時(shí)，D1正向?qū)ǎㄟ^R3向C1充電，C1兩端電壓升高，此時(shí)NE555的4號(hào)端處于高電平，無法使其復(fù)位，與此同時(shí)，C2則通過R2向NE555的7端口放電，它們以及NE555和C3構(gòu)成了一個(gè)多謝振蕩器。此時(shí)f=1/0.7（2R+2R2）C2約等于1386Hz（R為D1與D2的電阻和，約為300歐）。松開SW時(shí)，已經(jīng)充滿電的C1開始放電，R2、R3、C2和NE555構(gòu)成一個(gè)多謝振蕩器，此時(shí)f=1/0.7（R1+2R2）C2約等于

5、717Hz四、電路數(shù)據(jù)元器件數(shù)值R147kR247kR347kR447kC1104C2103C310uFC4103VCC4.5V五、利用Protel 99SE繪制原理圖首先打開Protel 99SE軟件，新建文件并改文件名為555門鈴。在默認(rèn)庫及SIM庫中查詢電路元件并合理擺放。在電氣規(guī)則檢查無誤后再添加網(wǎng)絡(luò)表，并合理、美觀的繪制PCB圖。六、元器件功能電子元器件功能電阻限流、分壓電容通高頻阻低頻二極管整流三極管電流放大揚(yáng)聲器發(fā)出叮咚生555定時(shí)器組成框圖及工作機(jī)理555定時(shí)器的圖形符號(hào)及管腳圖如圖1所示，其中管腳1是公共端，管腳2為觸發(fā)端，管腳3為輸出端，管腳4為復(fù)位端，管腳5是控制電壓輸入

6、端，管腳6為閾值端，管腳7是內(nèi)部三極管的放電端，管腳8是電源端。555定時(shí)器的內(nèi)部電路方框圖如圖2所示，該集成電路由四部分組成：電阻分壓器、電壓比較器、基本RS觸發(fā)器、輸出緩沖器和放電三極管。比較器的參考電壓由三只5 k的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電平比較器A1同相比較端和低電平比較器A2的反相輸入端的參考電平為2Vcc3和Vcc3。A1和A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)輸入并超過2Vcc3時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時(shí)放電，開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入并低于Vcc3時(shí)，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時(shí)充電，開關(guān)管截止。MR是復(fù)位端，

7、當(dāng)其為0時(shí)，555輸出低電平。平時(shí)該端開路或接Vcc。CO是控制電壓端(5腳)，平時(shí)輸出2Vcc3作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.01F的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時(shí)，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。七、電路板制作流程1. 轉(zhuǎn)印將畫好的電路圖通過打印機(jī)打到轉(zhuǎn)印紙上，再使用膠布將轉(zhuǎn)印紙與電路板固定，放入轉(zhuǎn)印機(jī)中，等待轉(zhuǎn)印完畢。2. 腐蝕將轉(zhuǎn)印好的電路板放入準(zhǔn)備好的氯化鐵溶液中，定時(shí)觀測板子的腐蝕情況。3. 打孔清理板子，用打孔機(jī)在

8、腐蝕好的板上適當(dāng)打孔。八、焊接調(diào)試工具：35V烙鐵、焊錫、松香、螺絲刀、鉗子.所需元件：電阻4個(gè)，大小不一的電容3個(gè)，二極管2個(gè)，三極管1個(gè)，揚(yáng)聲器1個(gè)，點(diǎn)動(dòng)開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干。按照原理圖進(jìn)行焊接元件，調(diào)試完畢后通電，直到發(fā)出叮咚的門鈴聲后停止操作。九、設(shè)計(jì)結(jié)論：在實(shí)訓(xùn)的過程中，遇到了很多困難。剛開始實(shí)訓(xùn)的時(shí)候以為這個(gè)課題很簡單，只要有噶低電平輸出就行了沒先到在做的過程中闡述設(shè)定是很大的問題。對(duì)于電路圖的原理部分很清楚，知識(shí)操作中有很多不能達(dá)到預(yù)期的效果。通過我們組員之間的討論和思考，嘗試了多組數(shù)據(jù)，最后終于得到滿意的結(jié)果，讓我們覺得很有成就感。通過這次實(shí)訓(xùn)我知道沒有解決不了的困難，只要我們大家一起努力堅(jiān)持不懈，在合作的過程中大家互相幫助，增家同學(xué)之間的友誼。十、致謝在此我非常感謝劉長國老師和宋國杰老師，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，他們給了我很多幫助，每次遇到問題得時(shí)候老師就會(huì)非常耐心的指導(dǎo)，讓我們學(xué)會(huì)了很多東西，這兩天沒有老師的細(xì)心幫助，我的設(shè)計(jì)就不會(huì)那么順利的完成，我還要感謝我同組的同學(xué)，是他們給了我信心讓我堅(jiān)持到最后，他們對(duì)我的幫助很大，我