十四、叮咚电子门铃设计与制作
摘要:现在有不少的家庭都已安装了门铃,门铃的功用是越来越大了。本门铃发声方式和电磁机械式叮咚门铃十分相似,即按下门铃开关时就发出“叮咚”的声音。日常生活中,客人来了都会按门铃,门铃响了之后,我们就知道客人来了,我们就可以去开门,这样就比较方便。而且门铃的声音也比较优美,比敲门的声音要好听的多。因此门铃的应用就越来越广泛。
所需仪器:555芯片一块、C1=47uF、C2=0.1uF、C3=10uF、C4=470uF、R1=4.7K、R2=3.9K、R3=3K、R4=3K、两个二极管(1N4148)、一个按钮开关、一个喇叭。
实验原理:
555芯片内部框图:
图14.1 555结构图
系统的功能描述:
本门铃是通过开关来控制的,当我们按下开关时,门铃就发出“叮”的一声;当我们松开开关时就发出“咚”的一声。但要做到逼真模拟出悦耳的“叮咚”响声,还要经过一番细致的调整。我们可以通过细调电阻R2~R4以及电容C2,只要R2、R3、R4和C2的数值配合适当,是不难模拟出“叮咚”
双音声的。增减电容C1的容量可以调节“咚”声余音的长短。
设计原理:
555时基集成电路和电阻R2~R4、电容C2组成无稳态音频振荡器,当按钮SB未按下时,集成块因强制复位4脚通过R1接地呈低电位,电路被复位,振荡器停振,扬声器B无声。当按下按钮开关SB时,电源一路经VD1向C1充电,使用限4脚电位上升,当4脚电位大于0.4V时,振荡器起振;电源另一路经VD2、R3、R4向C2充电,这时电阻R2不起作用。所以在SB按下时,C2充电时间常数是(R3+R4)*C2,放电时间常数是R4*C2,振荡频率约1600Hz,扬声器B发出的是模拟“叮”声。松开SB后,C1向R1放电,仍能维持集成块4脚为高电平,这时VD2反偏截止,R2被接入振荡回路,C2充电时间常数为(R2+R3+R4)*C2,放电时间常数仍为R4*C2,所以振荡频率降低,变1100Hz左右,扬声器B就发出模拟
的“咚”声。随着C1不断放电,使集成块4脚电位不断下降,当降到0.4V以下,振荡器停振,“咚”声消失,电路恢复原状。所以按动一次SB后,B就发出一次“叮咚”响声。
图14.2 原理图
心得和体会
我们把做好的小系统放到实验室去测试,发现小系统的功能基本能实现,从但是效果只是一般,我们需要更好的去调试我们的小系统,这样才能让小系统的效果达到更好。
参考文献:
[1] 陈有卿编著.555时基电路趣味制作.人民邮电出版社.1996年2月第一版.P27~P29
[2] 徐卫华 李家旺编.数字电路实验讲义.2007年8月出版.P33
实际所做的电路: