电工电子实训项目化教程课件：NE555触摸门铃电路组装与调试

NE555触摸门铃电路

组装与调试学习目标知识目标1.认识电路中的元件以及文字、图形符号，说出元件名称、型号、作用；2.了解电路的组成，认识单稳态和多谐振荡电路，可以简述电路工作原理；3.学会安装NE555触摸门铃电路，能调试电路的功能。能力目标1.能说出电路的元件符号以及元件作用，会识别电路中的的元件以及区分管脚；2.会使用Multisim软件绘制并仿真NE555触摸门铃电路功能；3.具备完成NE555触摸门铃电路安装、测量以及调试的能力；4.培养学生线上使用职教云、抖音、微信等在线课程平台的能力。思德目标1.联系生活实际，体会电子线路的用途，培养学生学习电子线路的兴趣；2.在任务实施过程中注重学生主动探究的学习能力，养成自主思考、勤于记录的工作习惯。任务描述：

在城市生活中，每家每户都是一个独立的空间，当有客人来访或者外卖、快递等都需要使用到门铃，NE555触摸门铃电路就可以满足此功能要求。

本任务中在常用的芯片NE555的基础上使用两种NE555的应用电路，构成了NE555触摸门铃电路，现在就来一起学习NE5555触摸门铃的实现方式吧。知识准备NE555触摸门铃电路电源电路NE555单稳态电路NE555多谐振荡电路1.认识NE555触摸门铃电路组成（1）电源电路：电源电路中整流二极管VD1-VD4，构成桥式整流电路，电容C1、C2都是滤波电容，LM7805是集成三端稳压器，输出电压为+5V。1.认识NE555触摸门铃电路组成

（2）NE555单稳态电路：电路中集成元件U1以及周围元件构成单稳态电路，电路有一个稳定状态，当有外界信号触发时，单稳态电路会暂时改变状态，一段时间后在回到稳定状态。1.认识NE555触摸门铃电路组成

（3）NE555多谐振荡电路：电路中集成元件U2以及周围的元件构成了多谐振荡电路，多谐振荡电路用来驱动扬声器，作为脉冲发生电路使用。1.认识NE555触摸门铃电路组成NE555时基电路是一种数字、模拟混合型的小规模集成电路，由于内部比较器的参考电压由三个5KΩ电阻器构成的分压器提供，故取名555时基电路,它有八个引脚。2.认识定时器芯片NE555R(3)STHD(7)(2)(6)(5)A1A2&&RST5KΩ(8)(4)(1)QOUT5KΩ5KΩ

定时器内部由分压电路、比较器、RS触发器及放电三极管等组成。2.认识定时器芯片NE555R(3)STHD(7)(2)(6)(5)A1A2&&RST5KΩ(8)(4)(1)QOUT5KΩ5KΩ比较器：由运放A1和A2构成，将外部输入信号TH和

与分压电路的参考电平进行电平比较。

分压电路：由三个5KΩ电阻构成，分别给A1和A2运放提供参考电平。其中运放A1参考电平输入引脚为5脚，参考电平为

，A2参考电为

。

2.认识定时器芯片NE555R(3)STHD(7)(2)(6)(5)A1A2&&RST5KΩ(8)(4)(1)QOUT5KΩ5KΩRS触发器：由两个与非门构成，输入信号低电平有效，输出信号Q连接到芯片的输出引脚。放电三极管T，其驱动信号来自SR触发器的反相输出端，当反相端输出高电平时，三极管打开，处于放电状态。2.认识定时器芯片NE555①当6脚输入信号大于2/3UDD

，2脚输入信号

时，触发器复位，3脚输出为低电平，放电三极管T导通；“1”“0”“1”“0”2.认识定时器芯片NE555②当2脚输入信号低于

，6脚输入信号

时，触发器置位，3脚输出高电平，放电管截止；“0”“1”“0”“1”2.认识定时器芯片NE555③电路4脚是复位端，当4脚接入低电平时，则输出为0；正常工作时4接为高电平；④电路5脚为控制端，平时输入2/3UDD作为比较器的参考电平。⑤如果不在5脚外加电压通常接0.01μF电容到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，确保参考电平的稳定。R(3)STHD(7)(2)(6)(5)高电平触发端控制端低电平触发端放电端A1A2&&RST5KΩ(8)(4)外部复位端(1)QOUT5KΩ5KΩ2.认识定时器芯片NE555××00放电管导通11放电管截止10放电管导通1不变放电管不变2.认识定时器芯片NE555同低出高同高出低不同保持R(3)STHD(7)(2)(6)(5)A1A2&&RST5KΩ(8)(4)(1)QOUT5KΩ5KΩ2.认识定时器芯片NE555“1”“0”“0”“0”“0”“1”t1t2“1”“1”“0”3.NE555应用电路（单稳态）“1”“0”“0”“1”t1t2“1”“0”t33.NE555应用电路（多谐振荡）

NE555单稳态电路2脚和6脚是单独控制的，NE555多谐振荡电路的2脚和6脚是一起控制的。4.识别NE555单稳态与多谐振荡NE555触摸门铃电路NE555单稳态电路NE555多谐振荡电路4.识别NE555单稳态与多谐振荡4①接通电源后

未加触发脉冲，是高电平，

，电源通过电阻R向电容C充电至2/3UDD时，RS触发器置0，此时输出Uo=0，放电三极管导通，电容C通过7管脚向地放电，此时电路处于稳定状态；2/3UDD“0”“0”<2/3UDD“0”“1”5.NE555单稳态电路分析②当2管脚输入Ui＜1/3UDD时，RS触发器置1，输出Uo=1，使放电三极管截止。此时电容C又开始充电，6管脚电压按指数规律上升；<2/3UDD“1”“0”“0”“0”“1”t1“0”5.NE555单稳态电路分析③当电容C充电到2/3UDD时（即6管脚电压），RS触发器置翻转，使输出Uo=0。此时T又重新导通，C很快放电，暂稳态结束，恢复稳态，为下一个触发脉冲的到来作好准备；>2/3UDD“0”t2“1”“1”“0”“1”“1”5.NE555单稳态电路分析④输出电压U0脉冲的持续时间tw=1.1RC,一般取R=1kΩ--10MΩ，C＞1000PF；⑤当一个触发脉冲使单稳态触发器进入暂稳定状态以后，tw时间内的其他触发脉冲对触发器就不起作用；只有当触发器处于稳定状态时，输入的触发脉冲才起作用。5.NE555单稳态电路分析电路由555和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，管脚2和管脚6直接相连。电路无稳态，仅存在两个暂稳态，亦不需外加触发信号，即可产生振荡。56.NE555多谐振荡电路分析①电源接通后，UDD通过电阻R1、R2向电容C充电。当电容上，电压等于2/3UDD时，阀值输入端6管脚受到触发，RS触发器翻转，输出电压Uo=0，同时放电管T导通，电容C通过R2放电；5>2/3UDD

“0”“1”“0”t16.NE555多谐振荡电路分析②放电过程中，当电容上电压等于1/3UDD，RS触发器翻转，输出电压Uo变为高电平。C放电终止、又重新开始充电，周而复始，形成振荡；5<1/3UDD

“1”“0”“1”t26.NE555多谐振荡电路分析③电容C在1/3UDD

～2/3UDD之间充电和放电，形成脉冲波形；④振荡周期T=t1+t2≈0.7(R1+2R2)C，（其中充电时间

t1≈0.7(R1+R2)C，放电时间t2≈0.7R2C）。6.NE555多谐振荡电路分析电路上电以后，由U1构成的单稳态电路在无外界触发信号的情况下，会进入稳定状态，稳定状态下单稳态电路输出低电平（U1芯片3脚）。7.NE555触摸门铃电路分析NE555芯片的5脚正常工作电平为2/3UDD，作为比较器的参考电平。NE555芯片U2的5脚连接单稳态输出电平为0V，所以多谐振荡电路在工作中也一直停留在一个状态，输出一直为低电平，此时扬声器没有声音输出。7.NE555触摸门铃电路分析当有外界触发信号的情况下，单稳态电路会短暂进入暂稳态，单稳态电路输出电平变成高电平，此时多谐振荡器可以正常工作，输出矩形波，用来驱动扬声器发出声音。单稳态电路的暂态的时间内，多谐振荡器都可以工作，扬声器持续发声一直到单稳态回到稳定状态。

7.NE555触摸门铃电路分析单稳态电路输出电压Uo脉冲的持续时间tw=1.1RC，所以tw=1.1*R1*C6多谐振荡振荡周期T≈0.7(R1+2R2)C，所以振荡周期为T≈0.7(R3+2R4)C47.NE555触摸门铃电路分析任务实施分类名称型号与规格单位数量工具电工工具电烙铁、镊子、吸锡器、验电笔、螺钉旋具（一字和十字）电工刀、尖嘴钳等套1仪表万用表MF47型或自定块1示波器XC4320型台11.任务准备分类名称型号与规格单位数量电子元件万能板15cm×9cm块1NE555NE555个2集成稳压模块7805个1整流二极管1N4007个4电解电容470μF个1电解电容100μF个2电解电容10μF个1电容0.01μF个1扬声器4Ω个1发光二极管红色LED个1电阻100KΩ个2电阻10KΩ个1电阻1KΩ个1辅助材料焊锡丝0.8mm

若干松香

若干连接导线

若干1.任务准备（1）按照给定的原理图，完成电路的绘制；（2）调整输入电源电压为AC9V，验证电路功能。

①输入9v交流电压波形

②TP1点电压波形旋钮开关位置：V/div_________t/div_________读数记录：

电压有效值_______周期_________

旋钮开关位置：V/div_________t/div_________读数记录：

电压有效值_______周期_________

1.任务准备（1）先绘制元件位置及焊盘格数，必备铅笔，尺子，橡皮等工具，注意元件引脚所在的焊盘要重点涂黑；（2）电路中元件的位置尽量按照原理图位置布置；（3）元件排布要大小合适，电路布局合理，紧凑；（4）连接导线，用粗线连接，连接导线不能交叉；（5）写上元件流水标号，并检查所有图纸，是否有漏画或画错。2.绘制元件布置布线图1.焊接步骤（1）根据元件明细表配齐元件并检测；（2）清除元件引脚处的氧化层；（3）考虑元件在万能板上的整体布局；（4）根据接线图将元件从左到右焊接在万能板上；（5）检查焊接正确与否，是否有虚焊、漏焊。2.注意事项（1）整流二极管、电解电容、7805、NE555等元件需要区分极性注意管脚的次序；（2）芯片的位置需要焊接底座，芯片安装在底座上；（3）按照图接线不能出现虚焊漏焊现象；（4）走线要求横平竖直，不能走斜线板子上的走线要求贴板；（5）引入引出线或连接导线的线头处长度不能超过1MM；（6）测量电压时，须选择适宜的量程而且注意交流与直流的区别，测直流时正负极不能接错。3.线路安装与调试3.安装过程的安全要求（1）正确使用电烙铁、螺丝刀、尖嘴钳等工具，防止在操作过程中出现安全事故；（2）正确连接电源，以免短路或烧坏；（