沈阳工程学院课程设计（论文）
4.8 555延时报警电路
4.8.1 电路分析
将555定时器的6、7脚相连接上拉电阻后接5V电源，1脚接地，4脚8脚均接高电平；5脚接两个电容后与2、6、7脚相连组成单稳态触发器；由2脚接受由计数器经单双报警选择后的输出信号控制报警。将3脚与另外一个555定时器的4脚相连，1脚接地，2脚与6脚相连后通过电阻R2与7脚相连，再连接电阻R1后接5V电源；5脚仍连接两个电容；3脚通过一个电容与扬声器相连，扬声器一端接地。第二个555定时器就变成了多谐振荡器，由单稳态触发器和多谐振荡器共同构成了555延时报警系统。单稳态触发器的2脚接受到低电平的信号使单稳态触发器触发，经多谐振荡器后信号变成高电平提供给扬声器，使扬声器发声。
4.8.2 参数计算
555多谐振荡器产生频率：f = 10K HZ
经4个十进制计数器分频后得到信号频率: f2 = 1 HZ
单稳态触发器555（1）中， Vcc=5V C1 = 0.01 μF C2 = 0.22 μF R2 = 4.5kΩ R = tw
T = tPH + tPL = 0.7 (R1+R2) C2+ 0.7 R2C2= 0.7( R1+2 R2) C2 因为T =
所以1 = 0.7 (R1 + 2 × 2.4 × 103) × 0.22 × 10?6
R1 = 900 K?
6
tw1.1RC1 =700Ω
1f2 = 1s
可预置的定时显示报警系统
5 工作过程分析
本电路由显示器、译码器、锁存器、计数器和555延时报警系统构成。其工作过程如下：接通电源后，555多谐振荡器产生1兆赫兹的信号，经由四片74LS290组成的分频电路将信号分为1赫兹后连接计数器的CP脉冲控制其计数。计数器（在本系统中设置的是十进制）进行递加计时， 当递加到三十时，有控制电路产生信号使锁存器工作，锁存这一状态并触发报警器工作。当在预置端给予一个清零信号，则系统进入初始状态。
计数器将信号输送给锁存器通过555（1）构成单稳态触发器，由3端输出一正向脉冲给555（2）。555（2）构成多谐振荡器，两片通过电阻和电容集连之后就形成555延时报警系统。当开关S按下时，触发555（1）的3端产生一正相脉冲，在此正相脉宽持续期，555（2）多谐振荡。单稳态触发器的2脚接受到低电平的信号使单稳态触发器触发，经多谐振荡器后信号变成高电平提供给扬声器，使扬声器发声。555（2）3端连接扬声器在获得高电平时自动发声报警。
在计数器向锁存器输送信号时，从个位引出5和0两个状态时的二进制信号通过或门相连后连接到锁存器的控制端，则当个位为5或0时锁存器开始工作，将接受到的信号锁存并且传送给译码器，由译码器进行译码后通过380欧姆的电阻驱动显示器将数字显示出来，且从零开始每五秒一显示。将计数器的十位上的四个输出端引出接到选择器74151进行数据选择，此为第二个发挥部分。
将两片74161计数器的进位输出端与相邻的CP脉冲通过非门分别相连，使能端与清零预置端均接高电平，其中一个CP脉冲接收555多谐振荡器传送的振频率，一个进位输出端与计数器的CP脉冲相连，提供给计数器秒脉冲信号使之以秒为单位计数。当计数器由0秒加到30秒时，提供给报警系统低电平的触发信号使之报警，此为基础部分单报警电路。将计数器十位设置为三进制，且与清零端通过与非门相连，当十位输入为三时，系统自动的清零重新开始计数。当个位十位输出都为0时，同样提供给报警系统一个低电平的输入信号使之报警，此为发挥部分双报警电路，将单双报警电路用一个或门同时连接到到报警系统的信号输入端控制其工作。
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6 元器件清单
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13
型号 74LS290 555 74LS192 74LS161 74LS151 74LS75 74LS48 说明 分频器 数量 4 3 2 1 2 2 2 1 1 各1个 1 1 定时器 计数器 比较器 数据选择器 锁存器 译码器 发声报警 显示数字 30Ω700/Ω /900MΩ/10KΩ/4.5KΩ 0.01 μF 输入低电平 扬声器 LED显示器 电阻 电容 接地信号
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7 主要元器件介绍
7.1 74LS290
74LS290为二，五，十进制计数器， 它对于计数器的清零方法是借助S9（1）、S9（2）将计数器置9。其具体功能详述如下：
（1） 计数脉冲从CP1输入，QA作为输出端，为二进制计数器。
（2） 计数脉冲从CP2输入，QDQLQH作为输出端，为异步五进制加法计数器。 （3） 若将CP2和QA相连，计数脉冲由CP1输入，QD、QC、QB、QA作为输出端，则构成 异步8421码十进制加法计数器。
（4） 若将CP1与QD相连，计数脉冲由CP2输入，QA、QD、QC、QB作为输出端，则构成异步5421码十进制加法计数器。
（5） 清零、置9功能。 a) 异步清零 当R0（1）、R0（2）均为“1”；S9（1）、S9（2）中有“0”时，实现异步清零功能，即QDQCQBQA=0000。 b) 置9功能 当S9（1）、S9（2）均为“1”；R0（1）、R0（2）中有“0”时，实现置9功能，即QDQCQBQA =1001.
功能表：
引脚图：
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7.5
555
用555定时器组成单稳态触发器电路组成：用555定时器组成单稳态触发器电路图如7.5.3图，R和C为外接定时元件，复位控制端与放电端相连并连接定时元件，置位控制端作为触发输入端。同样，控制电压端不用外接0.01 F电容。
555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电
以及C通过R2向放电端放电，使电路产生振荡。电容C在和之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波。555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ，但两者之和应不大于3.3MΩ。
输 入 TH X ﹥2/3VCC ﹤2/3VCC ﹤2/3VCC 表7.5.1 555定时器的功能表 输 出 TR X ﹥1/3VCC ﹤1/3VCC ﹥1/3VCC R0 0 1 1 1 Q 0 0 1 不变 uIV的状态 导通 导通 截止 不变
UIH13Vcc0uc2Vcc3tVcc0t
u0UOHUOL0ttw1---单稳态触发器电路 2---单稳态电路电压变化
图7.5.2单稳态触发器电路和单稳态电路电压变化图
如图7.5.2所示，静态时，触发输入VCC为高电平，VCC通过R对C充电，VCC上升。当UC≧2/3VCC时，复位控制端TH﹥2/3VCC，而UI高电平使位置控制端 TR﹥1/3VCC，定时器复位，Q=0，Q=1，放电管为饱和导通，C经V放电，UC迅速下降。由于UI高电平使VCC≦2/3VCC，定时器仍保持复位，Q=0，
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