DIY01_NE555叮咚门铃
文章目录
- 项目简介
- 电路原理
- 一、555定时器电路结构及工作原理
- 二、叮咚门铃电路工作原理
- 原理图与PCB图
- 一、原理图
- 二、PCB图
- 1. 初版
- 2. 改进版
- 实物图
- 立创打板流程
- 经验总结
项目简介
第一次尝试自己DIY一个小电路设计,笔者选择了相对简单的NE555叮咚门铃。在本篇博客中,笔者将记录电路原理,原理图及PCB图,立创打板流程以及经验总结。
电路原理
一、555定时器电路结构及工作原理
结合接下来的门铃电路,我们只需理解555电路以下三方面的原理知识。一是当4脚输入低电平时,不论其他脚输入为何,3脚(输出)始终为低电平。二是当输出高电平时,晶体管处于截止状态,反之处于导通状态,导通状态时,7脚与1脚相通。三是当6脚(TH)及2脚(TR’)电平值均小于5脚(CO)时,输出为高电平,反之为低电平(注:6脚及2脚电平值不一定相同,但对于门铃电路来说该两脚相连,即电平相同)。
二、叮咚门铃电路工作原理
我们首先要知道为什么门铃(扬声器)会发出声响,扬声器与蜂鸣器不同,要想蜂鸣器发声我们需要输入直流电,而若需要扬声器发声则需要对其输入一定频率范围的交流电,因此从总体来说,该电路的功能便是在3脚(输出)输出以一定频率变化的电压值,因此以下原理分析实则就是在分析为何3脚可以输出交变电压值。
当开关S1处断开时,由于二极管单向导电特性,我们可以很容易判断电容C1两侧电压值为0,即4脚处电压值为0,此时3脚处输出始终为低电平,扬声器不发声。当S1按下,二极管导通,电阻R1被短接,此时我们需要注意两方面,一是C1电容充电,使得其上侧具有高电平值(充电过程极快),即4脚处为高电平,此时555定时器开始正常工作;另一方面,C2开始充电,其上侧有低电平转为高电平,及2脚与6脚均有低电平变为高电平,此时由上述555定时器工作原理我们可以得知,输出由高电平变为低电平,进而(接下来的过程重要,需要仔细留意)三极管导通,即7脚与1脚相通,C2电容开始放电,其上侧电平又由高变低,3脚处输出由低变高,三极管截止,接着往复上述构成,由此周而复始产生交变电压。当放开S1开关键时,扬声器并不会立马停止发声,而是会变换另一种声音(电压频率不同导致)工作一段时间后停止,这是由于开关键放开后,C1电容开始放电,其与二极管D1、电阻R4形成回路,放电过程的一定时间内,4脚处仍旧为高电平,即555定时器仍旧能够正常工作一定时间。至于为何声音会变化(即为何频率会变化),这是由于开关键断开后R1接入电路,导致频率变化。
原理图与PCB图
一、原理图
二、PCB图
1. 初版
2. 改进版
实物图
立创打板流程
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经验总结
- 扬声器交流发声,蜂鸣器直流发声;
- 原理图处芯片管脚编号务必按照实际情况设定;
- 1N4148二极管的PCB封装可以和电阻一致;
- 直插式电容封装均可采用HDR1X2;
- 电解电容分正负,注意方向;
- 立创商城找元器件并复制PCB封装,而后淘宝购买相应元器件。
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