实践报告
学院： 自动化工程学院 班级： 姓名： 学号：
2013年7月
一、设计目的
通过上机操作，掌握利用Proteus ISIS进行电路原理图设计的方法；掌握利用原理图元件库编辑器创建新元件的方法；了解利用Proteus ARES进行印刷电路板图设计的方法；了解利用PCB元件库编辑器创建新的PCB元件的方法；掌握利用Proteus进行模拟电子实验和数字电子仿真实验的方法，利用其中自带的虚拟仪器进行电路的仿真。
学习掌握MCS-51单片机的结构和原理，Keil C51的编程，Keil和Proteus的联合调试，利用Proteus和Keil C实现AD和DA部分的电子及编程设计。
二、设计内容
●555定时器
一）.实验目的：掌握555定时器的内部结构及原理，并利用555定时器实现555多谐振荡器、555定时器单稳态电路、555警笛电路。
二）.实验原理：
555定时器的电路结构
如上图：555集成定时器由五部分构成：分压器、比较器、基本RS触发器、晶体管开关和输出缓冲器。
1．分压器：有三个阻值为5K的电阻串联起来构成分压器，为比较器提供两个参考电压。比较器C1的同向输入端U+=（2/3）Vcc，比较器C2的反向输入端U-=（1/3）Vcc。CO端为外加电压控
制端。通过该端的外加电压Vco可改变C1、C2的参考电压。工作中不用CO端时，一般CO端都通过一个0.01uF的电容接地，以旁路高频干扰。
2．比较器：555有两个完全相同的高精度电压比较器C1和C2。当U+>U-时，比较器输出高电平（uo=Vcc）；当U+ 3．基本RS触发器：由两个与非门G1、G2组成基本RS触发器。两个比较器的输出信号uo1和uo2决定触发器的输出端状态。R=0时，RS触发器维持原状态不变。 4．晶体管开关：由V管构成。当基极为低电平时，V管截止；当基极为高电平时，V管饱和导通，起到开关的作用。? 5．输出缓冲器：由非门G4组成，用于增大对负载的驱动能力和隔离负载对555基本RS触发器：由两个与非门G1、G2组成基本RS触发器。两个比较器的输出信号uo1和uo2决定触发器的输出端状态。R=0时，RS触发器维持原状态不变。 各个引脚功能如下： 1脚：外接电源负端或接地，一般情况下接地。 2脚：触发输入 3脚：输出端Vo 4脚：直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。 5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。 6脚：阈值输入 7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。 8脚：外接电源VCC。 A.555定时器组成单稳态电路： vI 没有触发信号时Vi处于高电平，如果接通电源后Q=0，Vo=0，T导通，电容通过放电三极管T放电，使Vc＝０，Vo保持低电平不变。如果接通电源后Q=１，放电三极管T就会截止，电容通O 过电阻Ｒ向电容Ｃ充电，当Vc上升到（2/3）Vcc时，由于Ｒ＝０，Ｓ＝１，锁存器置０，Vo2 t vC 3 VCC 为低电平。此时放电三极管Ｔ导通，电容Ｃ放电，Vo为低电平。因此，电路通电后在没有触发信号时，电路只有一种稳定状态Vo=0。若触发输入端施加触发信号Vi＜（１/3）Vcc，电路的输O t vO tW O t 出状态由低电平跳到高电平，电路进入暂稳态，放电三极管Ｔ截止。电容充电至（2/3）Vcc时，Vo由高电平转为低电平，Ｔ导通，电容Ｃ放电，电路返回到稳定状态，电路波形如右图所示。 ｔｗ≈1.1RC Proteus绘制图形： B.555多谐振荡器： 接通电源后，电容Ｃ被充电，当Vc上升到（2/3）Vcc时，使Vo为低电平，同时放电三极管Ｔ导通，此时电容Ｃ通过Ｒ２和Ｔ放电，Vc下降。当Vc下降到（１/3）Vcc时，Vo翻转为高电平。电容器Ｃ放电所需时间为 当放电结束后，T截止，Vcc将通过R1、R2向电容器C充电，Vc由（１/3）Vcc上升到（2/3）Vcc所需时间为Tph≈0.7（R1+R2）C 当Vc上升到（2/3）Vcc时，电路又翻转为低电平。如此周而复始，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。电路的工作波如右图所示。其振荡频率为： f = ≈ Proteus绘制图形： C.555警笛电路 555警笛电路是由两个555多谐振荡器组成的。一个为振荡电路，一个为报警器发生电路. 振荡电路: 当接通电源后，T截止，电源通过R2、R3向电容C2充电，经过一段时间后，电容两端的电压达到高电平，而这时T导通，电容C2通过点阻R2放电，一段时间后，电容两端的电压变回原来状态，随即T又截止，电容C1又开始充电。如此周而复始，重复上述的过程，输出端得到矩形波电压。 报警器发生电路模块： 电阻R1改变了参考电平，由IC1的3脚输出的高低电平通过IC2的5脚控制报警声的频率。多谐振荡器的振荡频率由R5、R6与C4的数值决定，本电路约为860Hz。调整R5、R6及C4的数值，可得到所需要的振荡频率和报警声。 Proteus绘制图形： 三）.实验小结：