基于555定时器的双音报警电路设计

严卓荣 广东理工学院

1 555定时器与多谐振荡器的工作原理及其在电路中的作用

1.1 555定时器的工作原理

555 定时器的电路图如图1.1所示，它由三个的电阻组成分压器、两个电压比较器与、放电三极管、基本触发器及缓冲器构成[1]。比较器在555定时器中起重要作用，其输出控制触发器与放电三极管的状态[2]。图中是复位输入端，当为低电平时，不管其它输入端的状态如何，输出端都为低电平，所以在正常工作时一般将其接高电平。当5脚悬空，比较器和的比较电压分别为和。当时，输出的电平为低电平，输出的电平为高电平，放电管导通，输出端的电平为低电平。当时，输出的电平为高电平，输出的电平为低电平，放电管 截止，输出端的电平为高电平。当时，输出的电平为高电平，输出的电平也为高电平，即电路保持原来的状态不变。

图1.1 555定时器的电路原理图

1.2 555定时器构成的多谐振荡器

将555定时器外接R1、R2、C就构成了多谐振荡器，多谐振荡器的电路原理图及工作波形如图1.2所示。在通电瞬间电容C来不及充电，输出端V0为高电平，放电管T截止；电容C经充电，使电容器两端电压VC上升至时输出端V0变低电平，放电管T由截止变为导通；接着电容C再经放电，VC又从降到。不难发现，电路通电后会在两个暂稳态之间不断翻转。由此我们就可以得到一定频率的方波信号。

图1.2 多谐振荡器的电路原理图及工作波形

2 双音报警电路的设计

双音报警电路由两级多谐振荡器IC1与IC2组成，如图2所示。由IC1组成的多谐振荡器振荡频率较低，其产生的方波信号将输入到IC2的5号引脚，IC2的5号引脚是外界电压输入端，当输入到5号引脚的电压改变时，定时器内部比较器C1与C2的参考电压改变，多谐振荡器输出方波信号的频率也改变。图2所示的报警电路工作原理为：当IC1的输出端为高电平信号时，IC2外接的参考电压高，RC电路充、放电所需要的时间长，输出方波信号的周期也长，那么输出音频信号的频率较低；当IC1输出端为低电平信号时，IC2外接的参考电压低，RC电路充、放电所需要的时间短，输出方波信号的周期也短，那么输出音频信号的频率较高。随着IC1输出方波信号的改变，IC2输出信号的周期也随之改变，因此IC2的振荡频率被调试为两种音频的频率，使扬声器发出高低音相间的双音报警。调节R3、R4与C3的参数可以改变高低音发声的频率以及维持时间。

图2 双音报警发生器的电路原理图

3 结束语

多谐振荡器不需要外界信号作用，利用回路延时作用或电路本身闭合回路正反馈作用就可以将电源能源转变为具有一定频率的连续矩形脉冲输出，其频率决定于R、C元件参数以及器件的阈值电压。555定时器除了可以用于双音报警外，在其他领域应用也很广泛，学会将各个功能加以综合运用，就能得到许多实用的电路。

[1]龙治红.谭本军.555定时器的探索与应用[J].广西轻工业,2011(9):93-95.

[2]彭克发.先力.电子技术基础[M].中国电力出版社,2007.