【正文】 端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。電阻分壓器為比較器 C C2 提供參考電壓，比較器 C1 的參考電壓為 2/3Vcc，加在同相輸入端，比較器 C2 的參考電壓為 1/3Vcc，加在反相輸入端。高電平觸發(fā)信號(hào)加在 C1的反相輸入端，與同相輸入端的參考電壓比較后，其結(jié)果作為基本 RS 觸發(fā)器 R 端的輸入信號(hào)；低電平觸發(fā)信號(hào)加在 C2 的同相輸入端，與反相輸入端的參考電壓比較后，其結(jié)果作為基本 RS 觸發(fā)器 S 端的輸入信號(hào)。 在 1 腳接地， 5 腳未外接電壓，兩個(gè)比較器 C C2 基準(zhǔn)電壓分別為 2/3Vcc， 1/3Vcc的情況下 555 定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓 VCC /3 和 2VCC /3 555 。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3， C2 的反相輸入端的電壓為 VCC /3。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時(shí) TR 端的電壓大于 VCC /3，則 C1 的輸出為 0， C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。 555 定時(shí)器由比較器、分壓電路、 RS 觸發(fā)器及放電三極管等組成。 Al 和 A2 的輸出端控制 RS 觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)自 2 腳輸入并低于 1/3UDD 時(shí)，則 U0=0。 5 腳為控制端，平時(shí)輸入 2/3UDD 作為比較器的參考電平，當(dāng) 5 腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對輸出的另一種控制。 555 時(shí)基電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示： xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 555 時(shí)基電路的功能表如表所示： 其電路圖如下圖所示 ： 輸入 輸出 功能 清零端 R 高觸發(fā)端TH 低觸發(fā)端 TR OUT? ?Q2?n 放電管 VT 0 0 導(dǎo)通 直接清零 1 Vcc32 VCC31 0 導(dǎo)通 置 0 1 Vcc32 VCC31 1 截止 置 1 1 Vcc32 VCC31 不變 Qn 不變 保持 xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 V C C5VR21 0 k 166。R41 0 0 k 166。R51 0 k 166。U1L M 5 5 5 C MGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2U2L M 5 5 5 C MGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2U3L M 5 5 5 C MGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI24C21 0 n F3C41 0 n F12U4B U Z Z E R2 0 0 H z U5B U Z Z E R2 0 0 H z R71 0 k 166。R31 0 k 166。K e y = A50%711C51 0 n F608V C C2C15 0 n FC35 0 n F0R1100kΩK e y = A50%110R6100kΩK e y = A50%59 圖 設(shè)計(jì)參數(shù) :R1 =90k； R2 =10K； R3 =10K； R4 =100k； R5 =10k； R6 =65k； R7 =10K； C1 =50nF。C3 =50nF。C5 =10nF 單頻報(bào)警頻率 f1=1/[(R5 +2RR6 )C3 ln2]= T1 =(R5 +2R6 )C3 ln2= 雙頻報(bào)警頻率 T2 =(R7 +R1 )lC1 n2=, f2=1/T2 = T3 =R1 C1 ln2= f3=1/T3 = 通過 Multism仿真獲得 555 電路輸出端頻率： xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 U3 段輸出波形 ,該波形為雙頻，兩種頻率交替的“嘀 嘟 U2 段輸出波形，該波形為單頻，發(fā)出間歇式聲響。 EDA 技術(shù)是計(jì)算機(jī)在電子工程技術(shù)上的一項(xiàng)重要應(yīng)用，是在電子線路 CAD 技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和 CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、 CAT（計(jì)算機(jī)輔助測試）等技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。 人類社會(huì)已進(jìn)入到高度發(fā)達(dá)的信息化時(shí)代，信息社會(huì)的發(fā)展離不開電子產(chǎn)品的進(jìn)步。前者以微細(xì)加工技術(shù)為代表，目前已進(jìn)展到亞微米階段，可以在幾平方厘米的芯片上集成數(shù)千萬個(gè)晶體管；后者的核心就是 EDA 技術(shù)， EDA 是以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)最新成果而研制成的電子 CAD 通用 軟件包，主要能輔助進(jìn)行三方面的設(shè)計(jì) 工作： IC 設(shè)計(jì)、電子線路設(shè)計(jì)和印制板設(shè)計(jì)。即所謂的軟件為 Protel99SE。 Protel99SE 中主要功能模塊如下。 ⑴ Advanced PCB 99SE（印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)）該模塊提供了一個(gè)功能強(qiáng)大和交互友好的 PCB 設(shè)計(jì)環(huán)境，主要用于 PCB 設(shè)計(jì)、元件封裝設(shè)計(jì)、報(bào)表形成及 PCB 輸出。 xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 ⑴ Advanced Integrity 99SE（ PCB 信號(hào)完整性分析）該模塊提供精確的板級(jí)物理信號(hào)分析，可以檢查出串?dāng)_、過沖、下沖、 延時(shí)和阻抗等問題，并能自動(dòng)給出具體解決方案。 ⑴ Advanced PLD 99SE（可編程邏輯器件設(shè)計(jì)系統(tǒng)）該模塊是一個(gè)集成的 PLD 開發(fā)環(huán)境，可使用原理圖或 CUPL 硬件描述語言作為設(shè)計(jì)前端，能提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JEDEC 輸出。 Protel99se 工藝設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備 在 PCB 板圖設(shè)計(jì)之前，硬件項(xiàng)目人員必須準(zhǔn)備好以下的材料： (1)要準(zhǔn)備需要的元件庫。在進(jìn)行 PCB 設(shè)計(jì)之前，首先要準(zhǔn)備好原理圖 SCH 的元件庫和 PCB 的元件庫。原則上先做 PCB 的元件庫，再做 SCH 的元件庫。 SCH 的元件庫要求相對比較松，只要注意定義好管腳屬性和與 PCB 元件的對應(yīng)關(guān)系就行 。 (3)PCB 結(jié)構(gòu)圖，應(yīng)表明外形尺寸、安裝孔大小及定位尺寸、接插件定位尺寸、禁止布線區(qū)域等相關(guān)機(jī)械尺寸。根據(jù)多年設(shè)計(jì)板圖的經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范可知，布局操作的基本原則如下： (1)根據(jù)結(jié)構(gòu)圖設(shè)置板框的尺寸，按結(jié)構(gòu)要素布置安裝孔、接插件等需要定位的器件，并給予這些器件鎖定狀態(tài)，然后按工藝設(shè)計(jì)規(guī)范的要求進(jìn)行尺寸標(biāo)注，并根據(jù)布局區(qū)域和元件的特殊要求設(shè)置禁止布線區(qū)。布局中應(yīng)參考原理圖的設(shè)計(jì)原理，根據(jù)信號(hào)的流向等規(guī)律安排主要元器件 。 (4)元件布局時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起，以便于將來的電源分割。同時(shí)，調(diào)整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡短 。高電壓、大電流信號(hào)與小電流、低電壓的弱信號(hào)要分開，模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)要分開，高頻信號(hào)與低頻信號(hào)要分開，高頻元器件的間隔要充分 。 (7)每個(gè)集成電路 IC 最好加一個(gè)去耦電容， IC 去耦電容的布局要盡量靠近 IC 的電源管腳，并使之與電源和地形成的回路最短 。 布線 一個(gè)好的布局是重要的，但是一個(gè)好的布局只是為 PCB 板圖的設(shè)計(jì)打下了一個(gè)好的基礎(chǔ)，布線是整個(gè) PCB 設(shè)計(jì)中最重要的工序。在 PCB 的設(shè)計(jì)過程中，布線一般有這么三種境界的劃分：首先是布通，這時(shí) PCB 設(shè)計(jì)時(shí)的最基本的要求。其次是電器性能的滿足。這是在布通之后，認(rèn)真調(diào)整布線，使其能達(dá)到最佳的電器性能。假如你的布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方，但是一眼看過去雜亂無章的，加上五彩繽紛、花花綠綠的，那就算你的電器性能怎么好，在別人眼里還是垃圾一塊。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯(cuò)毫無章法。布線時(shí)主要按以下原則進(jìn)行： (1)一般情況下，首先應(yīng)對電源線和地線進(jìn)行布線，以保證電路板的電氣性能。還有就是遵守 “20H規(guī)則 ”，由于電源層和地 層的電場是變化的，在板的邊緣會(huì)向外輻射電磁干擾，稱為邊緣效益。 (2) PCB 設(shè)計(jì)中應(yīng)避免產(chǎn)生銳角和直角，盡可能采用 45176。折線，以減小高頻信號(hào)的輻射，要求高的線還要用雙弧線。在多層板中，對去耦電容的位置一般要求不太高。 (4)為防止不同工作頻率的模塊之間的互相干擾，一般盡量縮短高頻部分的布線長度，同時(shí)對模擬與數(shù)字電路應(yīng)分別布置在 PCB 板的兩面，分別使用不同的層布線，中間用地層隔離的方式。時(shí)鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積，而不應(yīng)該走其它信號(hào)線，以使周圍電場趨近于零 。必要時(shí)應(yīng)加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，以避免平行走線容易產(chǎn)生寄生耦合和層間的竄擾。一般不要出現(xiàn)一端浮空的布線，以避免出現(xiàn) “天線效應(yīng) ”，減少不必要的干擾輻射和接受，否則帶來不可預(yù)知的結(jié)果 。信號(hào)線的過孔要盡量少，關(guān)鍵的線盡量短而粗，并在兩邊加上保護(hù)地來盡量減小信號(hào)的回路面積。一般設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)是：優(yōu)化布線的時(shí)間是初次布線的時(shí)間的兩倍。鋪銅一般鋪地線 (注意模擬地和數(shù)字地的分離 )，多層板時(shí)還可能需要鋪電源。同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)正視元件面，底層的字應(yīng)做鏡像處理，以免混淆層面。評(píng)審的內(nèi)容大體分為下面幾個(gè)方面： (1)檢查定位孔、定位件等機(jī)械尺寸是否與結(jié)構(gòu)圖一致。 (3)檢查晶體、變壓器、光耦、電源模塊下面是否有信號(hào)線穿過，應(yīng)盡量避免在其下面穿線，特別是晶體下面應(yīng)盡量鋪設(shè)接地的銅皮。 (5)檢查布線完成情況是否百分之百，是否有線頭，是否有孤立的銅皮。 首先將輸入電壓設(shè)為交流 220V，然后測量整流濾波后的電壓是否為直流 18，測量并調(diào)整采樣點(diǎn)電壓為 3V。 將輸入電壓分別設(shè)為交流 190V 和 250V，測量整流濾波后電壓，與理論值比較大致相當(dāng)。測量 7805 輸出電壓，大致為 5V，有細(xì)小的偏差，穩(wěn)壓效果較好。 用穩(wěn)壓電壓源提供電源和模擬的放大信號(hào)，然后調(diào)節(jié)電阻可以改變上下限，發(fā)現(xiàn)總是差一定的誤差，經(jīng)過討論發(fā)現(xiàn)是由于電壓表的未調(diào)零和電阻的回程誤差引起的，經(jīng)過改正后，電壓誤差已符合任務(wù)書要求。 采樣電壓 ∞ —— —— —— +∞ 單頻報(bào)警信號(hào) 高電平 低電平 低電平 雙頻報(bào)警信號(hào) 低電平 低電平 高電平 報(bào)警發(fā)聲電路連接與調(diào)試 將報(bào)警發(fā)聲電路連接好，電路連接好后首先給“嘀嘟??”聲控制輸入端加一個(gè)高電位的信號(hào)，輸出端使用示波器運(yùn)行電路，觀察示波器顯示波形 ，為高低兩種頻率相間的方波（方波形狀有些失真）。 將“嘀 —— 嘀??”聲控制輸入端選通，使用上面的方法調(diào)試“嘀 —— 嘀??”聲。 xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 至此，方案調(diào)試完畢。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個(gè)寫作過程難以用語言來表達(dá)?；叵脒@段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬千，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的回憶和收獲。當(dāng)選題報(bào)告，開題報(bào)告定下來的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)便立刻著手資料的收集工作中，當(dāng)時(shí)面對浩瀚的書海真是有些茫然，不知如何下手。 在搜集資料的過程中，我認(rèn)真準(zhǔn)備了一個(gè)筆記本。然后我將收集到的資料仔細(xì)整理分類，及時(shí)拿給導(dǎo)師進(jìn)行溝通 。在寫作過程中遇到困難我就及時(shí)和導(dǎo)師聯(lián)系，并和同學(xué)互相交流，請教專業(yè)課老師。 4 月底，論文的文字?jǐn)⑹鲆呀?jīng)完成。為了畫出自己滿意的電路圖，圖表等，我仔細(xì)學(xué)習(xí)了 dxp 及 multism 的繪圖技術(shù)，以及 pcb 技術(shù)。方案中 采樣 電路的設(shè)計(jì)是個(gè)比較頭疼的問題，在反復(fù)推敲，對比的過程中，最終定下了采用兩片 LM324 運(yùn)算放大器芯片， 我組成員終于完成了所有打字、繪圖、排版、校對的任務(wù)后整組成員都很累，但同時(shí)看著電腦熒屏上的畢業(yè)設(shè)計(jì)稿件我們心里是甜的，我覺得這一切都值了。在論文中我充分地運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)到的知識(shí)。畢業(yè)論文的制作給了我難忘的回憶。這段旅程看似荊棘密布，實(shí)則蘊(yùn)藏著無盡的寶藏。在整個(gè)過程中，我學(xué)到了新知識(shí)，增長了見xx 大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 識(shí)。 腳踏實(shí)地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度 ，不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中最大的收益。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理?？上覜]有這個(gè)能力去使用 arm9 設(shè)計(jì)，但這些不足值得我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造，只有發(fā)現(xiàn)問題面對問 題才有可能解決問題，不足和遺憾不會(huì)給我打擊只會(huì)更好的鞭策我前行，今后我更會(huì)關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識(shí)，更好的為祖國的四化服務(wù)