叮咚门铃电路.docx

555叮咚音响电子门铃电路
引言
随着电子器件的发展，门铃也在不断发展。叮咚音响门铃可以发出悦耳的声音，给人以美的感受。
第一章：设计整体思路
1.1设计目的
1.掌握555叮咚音响电子门铃电路的组成、工作原理计。
2.了解并掌握电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。
3.学习protel绘图软件和EWB或其他仿真软件设计一个叮咚门铃电路。
4.在设计电路的过程中熟练掌握555定时器以及由他构成的各种电路的结构和用途。
1.2设计要求
设计一个按钮，按下按钮时发出门铃的较高频率“叮”声，松开按钮，发出较低频率的“咚”声。正常人听力范围在20Hz~20000Hz，而1000Hz~5000Hz则是人耳最敏感的声音频率范围，因此，“叮咚”声最好在这个范围内或者左右。
“叮咚”两声频率要求差距比较大，声音持续时间要求适合。电路最好能功耗低。
1.3设计整体思路
开关S是门上的按钮开关，在平日没有按下的时候，C3无法接通不进行充电，因而C3处的电压为0，4端口（复位端）一直处于低电平，导致3端口输出一直为0，扬声器无法工作。而C1通过R2、R3进行充电，充满电后，其电压约为电源电压。
当闭合开关S时，VCC的电流流过二极管D1对C3经行充电，其两端电压升高，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D2、R3和C1组成的多谐振荡器开始工作，输出频率f1。
当断开开关S时，R1和C3组成回路，C3开始放电。同时R2、R3和C1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。
输出端接扬声器，输出端有电流时就会使扬声器发声。输出端频率不同时，发出的声音就不同。本电路中设计了两种不同的频率，因此扬声器就会发出“叮”“咚”两种不同的声音。

第二章基本原理和框图
2.1基本原理
扬声器原理

当交流音频电流通过扬声器的线圈(在扬声器中又叫做音圈)时,音圈中就产生了相应的磁场.这个磁场与扬声器上自带的永磁体产生的磁场产生相互作用力.于是,这个力就使音圈在扬声器的自带永磁体的磁场中随着音频电流振动起来.而扬声器的振膜和音圈是连在一起的,所以振膜也振动起来.振动就产生了与原音频信号波形相同的声音。
永磁体通过轭铁在磁路的环形气隙中产生一个磁场，和扬声器纸盆相连的音圈插入环形气隙中，永磁体被外部的轭铁所包围，从而可以免遭外界杂散磁场的干扰，反过来也可以减小永磁体磁场对外界的影响，当声音以电流的形式通过磁场时线圈便会因电流强弱的变化产生不同频率的震动，进而带动纸盆发出不同频率和强弱的声音。
如果输入的是直流电压，喇叭就不响，对的,输入的是直流电压喇叭线圈在磁场磁力作用下也不会产生震动,就不会发声.
输入交流电压的频率越高，喇叭震动得越快,发出声音越尖,并不是喇叭就越响,输入喇叭的功率越大喇叭才越响.但人耳可听见的频率约是20-20000HZ,超出此范围人也听不见.
电容原理
电容用在直流电路当中基本都是短接在正负极之间的，如果串联在电路中那就相当于开路，短接在正负及之间的电容有两个作用，一是滤波，在整流桥整流以后容易出现交流干扰，通过电容把交流干扰给短路掉，另外一个作用是降低脉动，整流桥整流出来的直流电如果用示波器来看的话其实跟直流电源的电压是不同的，虽然是直流，电流是由正极流向负极，但是电压是周期性的不断起伏变化的，加电容以后，当电压处于波峰的上升沿的时候电容充电，让电压降低一些，当电压处于下降沿的时候低于电容的电压以后电容放电，所以在示波器的效果上看，电容的作用是不断的削平波峰，填充波谷，这样就使直流电的买动性变小，进过多级滤波电容以后，曲线已经基本接近纯直流电源的一条直线了
555定时器工作原理及应用：
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。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。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图2所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。它提供两个基准电压1/3VCC和2/3VCC。555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为2/3VCC，C2的反相输入端的电压为1/3VCC。若触发输入端TR的电压小于1/3VCC，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2/3VCC，同时TR端的电压大于1/3VCC，则