《Protel软件应用》课程设计报告.doc

江西理工大学应用科学学院信息工程系
《Protel软件应用》课程设计报告
设计题目： 实用门铃系统设计
专 业： 通信工程
器不响。
当闭合S1时，D1正向导通，通过R1向C1充电，C1处电压升高，NE555的4端为高电平，无法复位，于此同时，C2则通过R4向NE555的7端口放电，它们以及NE555和C3构成了一个多谐振荡器，电容的电压下降，当其由VCC下降到2/3的VCC时，放电管导通，3端口输出为低电平，但当下降到1/3VCC时，放电管截止，C2则开始充电，3端口理应输出高电平，但是由于控制4端口的电容C1的电压还没有充好点，4端口仍旧输出0使输出端口3强制输出0，扬声器不工作。当C1充好电之后，4端口为高电平，然后输出端3即可输出1，这时扬声器可以工作，发出“叮”的响声（其频率值在后面给出）（C2的充放电过程不断的重复进行）。此时f=/(R+R2+2R3)C2约等于419Hz（R为D1D2的电阻，约为400欧）。
当松开S1时，VCC则不能通过二极管对C2充放电，只能通过R2、R3、R4充放电，由于电阻值的改变，使其频率发生改变，电阻变大，频率变低，发出“咚”的声响。与此同时，已经充满电的C1开始放电，R2、R3、C2和NE555构成一个多谐振荡器，当使其的电压不断下降，最终4端口输入为低电平，强制将其复位，扬声器不再工作。此时f=/(R2+2R3+R4)C2约等于319Hz。
电路数据
R1=47k ；R2=30k ；R3=22k ；R4=22k ；R5=470Ω；C1=47uf ；C2= ；C3= ；VCC=6V；
数据计算
按下SA之后：
叮的频率f=/(R+R4+2R3)*C2=461 Hz (R为二极管导通后电压，约为150欧)
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C2充电时间t11<C2*(R+R3+R4)= （同上）
C2放电时间t12<C2*R3=
叮的时间间隔十分的小，因此人耳无法分辨间断的叮声，所以人听到的是持续的叮声
松开SA之后：
咚的频率f=/（R2+2R4+R3）*C2=319Hz
C2充电时间t11<C2*(R3+R2+R4)=
C2放电时间t12<C2*R3=
C1放电时间t=C1*R1=
咚声持续的时间为:
调节数据
叮的频率：减小R、R3、R4，频率变大，反之则变小；减小C2，频率变大，反之则变小；
咚的频率:减小R2、R3、R4，频率变大，反之则变小：减小C1，频率变大，反之则变小；
咚声持续的时间：减小C1、R1，则持续时间变短，反之则变长。
元器件性能
R1：给C1充放电
R2：SA断开后，给C2充电
R3：给C2充放电
R4：限制电流，防止三极管被烧坏
C1：充放电控制NE555的4端口的，来控制扬声器的工作
C2：充放电来控制NE555，使其发出脉冲波
C3：滤波,防止干扰
D1、D2：防止闭合SA后，还有电流流过C1使其充电
S1：开关按钮，控制“叮咚”声的开始和叮声的结束
Q1：放大电流
扬声器：使其发出叮咚的声音
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方案比较如表2-1所示。
表2-1 方案比较
方案一
方案二
器件的数目
多
较少
电路的功耗
比较大
较大
布线的复杂程度
复杂
中等
反映速度
较慢
比较快
造价
高
较便宜
总结：综上比较方案，从各方面比较方案二是很不错的选择，性价比高，又能很好的完成驱动作用，因此将方案二定为实现方案。
3 系统硬件设计
结构框图及说明
所设计的电路分为几个模块，模块如图3-1。
1)二极管D1通过电源给C1充电
2)555定时器将电信号通过震荡转换为频率信号。
开关断开
开光闭合
电信号
555定时器
频率信号
扬声器
D1给C1充电
C1放电
图3-1 实用门铃方框图

下图3-2是一种能发出“叮、咚”声的门铃的电路原理图。它的核心器件是555接成的
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多谐振荡器、三极管、蜂鸣器。
图3-2 电路原理图
S1是门上的按钮开关，在平日没有按下的时候，C1无法接通不进行充电，因