基于555定時器的雙音報警電路設計

嚴卓榮 廣東理工學院

1 555定時器與多諧振蕩器的工作原理及其在電路中的作用

1.1 555定時器的工作原理

555 定時器的電路圖如圖1.1所示，它由三個的電阻組成分壓器、兩個電壓比較器與、放電三極管、基本觸發器及緩沖器構成[1]。比較器在555定時器中起重要作用，其輸出控制觸發器與放電三極管的狀態[2]。圖中是復位輸入端，當為低電平時，不管其它輸入端的狀態如何，輸出端都為低電平，所以在正常工作時一般將其接高電平。當5腳懸空，比較器和的比較電壓分別為和。當時，輸出的電平為低電平，輸出的電平為高電平，放電管導通，輸出端的電平為低電平。當時，輸出的電平為高電平，輸出的電平為低電平，放電管 截止，輸出端的電平為高電平。當時，輸出的電平為高電平，輸出的電平也為高電平，即電路保持原來的狀態不變。

圖1.1 555定時器的電路原理圖

1.2 555定時器構成的多諧振蕩器

將555定時器外接R1、R2、C就構成了多諧振蕩器，多諧振蕩器的電路原理圖及工作波形如圖1.2所示。在通電瞬間電容C來不及充電，輸出端V0為高電平，放電管T截止；電容C經充電，使電容器兩端電壓VC上升至時輸出端V0變低電平，放電管T由截止變為導通；接著電容C再經放電，VC又從降到。不難發現，電路通電后會在兩個暫穩態之間不斷翻轉。由此我們就可以得到一定頻率的方波信號。

圖1.2 多諧振蕩器的電路原理圖及工作波形

2 雙音報警電路的設計

雙音報警電路由兩級多諧振蕩器IC1與IC2組成，如圖2所示。由IC1組成的多諧振蕩器振蕩頻率較低，其產生的方波信號將輸入到IC2的5號引腳，IC2的5號引腳是外界電壓輸入端，當輸入到5號引腳的電壓改變時，定時器內部比較器C1與C2的參考電壓改變，多諧振蕩器輸出方波信號的頻率也改變。圖2所示的報警電路工作原理為：當IC1的輸出端為高電平信號時，IC2外接的參考電壓高，RC電路充、放電所需要的時間長，輸出方波信號的周期也長，那么輸出音頻信號的頻率較低；當IC1輸出端為低電平信號時，IC2外接的參考電壓低，RC電路充、放電所需要的時間短，輸出方波信號的周期也短，那么輸出音頻信號的頻率較高。隨著IC1輸出方波信號的改變，IC2輸出信號的周期也隨之改變，因此IC2的振蕩頻率被調試為兩種音頻的頻率，使揚聲器發出高低音相間的雙音報警。調節R3、R4與C3的參數可以改變高低音發聲的頻率以及維持時間。

圖2 雙音報警發生器的電路原理圖

3 結束語

多諧振蕩器不需要外界信號作用，利用回路延時作用或電路本身閉合回路正反饋作用就可以將電源能源轉變為具有一定頻率的連續矩形脈沖輸出，其頻率決定于R、C元件參數以及器件的閾值電壓。555定時器除了可以用于雙音報警外，在其他領域應用也很廣泛，學會將各個功能加以綜合運用，就能得到許多實用的電路。

[1]龍治紅.譚本軍.555定時器的探索與應用[J].廣西輕工業,2011(9):93-95.

[2]彭克發.先力.電子技術基礎[M].中國電力出版社,2007.