教学目标
知识目标：了解555电路的逻辑功能；了解单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器的工作原理；
能力目标：掌握555电路的仿真测试；掌握555电路的简单应用；能使用仿真软件进行555应用电路的设计。
素质目标：具有较扎实的基本功和良好的职业素养，具有较强的独立工作能力和创新精神
教学重点
555集成电路的应用
教学难点
555集成电路的设计开发。
教学手段
实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。
教学学时
10
教  学  内  容  与  教  学  过  程  设  计
注    释
项目五  流水彩灯的设计与调试
任务一  仿真测试555电路的逻辑功能
〖任务目标〗
本任务就是通过仿真测试的方式，学习555定时器的基本逻辑功能。
〖知识链接〗
一、555定时器的电路结构与工作原理
1.555定时器内部结构
（1）由三个阻值为5 kΩ的电阻组成的分压器。
（2）两个电压比较器C1和C2。
（3）基本RS触发器。
（4）放电三极管T及缓冲器G。
2.工作原理
图5-5 555定时器的电气原理图和电路符号
二、用555定时器构成单稳态触发器
1.电路组成及工作原理
用555定时器构成单稳态触发器的电路组成及工作波形如图5-6所示。
图5-6  用555定时器构成的单稳态触发器及工作波形
1）无触发信号输入时电路工作在稳定状态
2）vI下降沿触发
3）暂稳态的维持时间
4）自动返回（暂稳态结束）时间
5）恢复过程
2.主要参数估算
1）输出脉冲宽度tW
输出脉冲宽度就是暂稳态维持时间，也就是定时电容的充电时间。
2）恢复时间tre
一般取tre=（3～5）τ2，即认为经过3～5倍的时间常数电容就放电完毕。
3）最高工作频率fmax
【案例】触摸式定时控制开关
三、多谐振荡器
（一）用555定时器构成的多谐振荡器
1.电路组成
用555定时器构成的多谐振荡器如图5-8所示。
图5-8  用555集成电路构成的多谐振荡器
2.振荡频率的估算
（1）电容充电时间T1。debug灯
（2）电容放电时间T2。
（3）电路振荡周期T。
（4）电路振荡频率f。
（5）输出波形占空比q。
（二）占空比可调的多谐振荡器电路
（三）石英晶体多谐振荡器
1.石英晶体的选频特性
石英晶体的选频特性由晶体本身的特性决定，其值为fs≈fp≈f0（晶体的标称频率）。
石英晶体的选频特性极好，f0十分稳定，其稳定度可达10-10～10-11。
2.石英晶体多谐振荡器
1）串联式振荡器
2）并联式振荡器
【案例1】双音门铃
【案例2】秒脉冲发生器
四、施密特触发器
施密特触发器具有回差电压特性，能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲，成为适合于数字电路需要的脉冲，而且由于具有滞回特性，所以抗干扰能力也很强。
五、用555定时器构成的施密特触发器
1.电路组成及工作原理
2.电压滞回特性和主要参数
（1）上限阈值电压VT+。
（2）下限阈值电压VT。
（3）回差电压ΔVT。
六、集成施密特触发器
1.CMOS集成施密特触发器
2.TTL集成施密特触发器
TTL施密特触发与非门和缓冲器具有以下特点。
（1）输入信号边沿的变化即使非常缓慢，电路也能正常工作。
（2）对于阈值电压和滞回电压均有温度补偿。
（3）带负载能力和抗干扰能力都很强。
3.施密特触发器的应用举例
（1）用作接口电路。将缓慢变化的输入信号，转换成为符合TTL系统要求的脉冲波形。
（2）用作整形电路。把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。
（3）用于脉冲鉴幅。将幅值大于VT+的脉冲选出。
任务二  仿真测试555电路的简单应用
〖任务目标〗
本任务就是通过仿真测试的方式，学习555定时电路的简单应用。
〖知识链接〗
1.接近开关的设计
接近开关以555定时器为核心组成单稳态触发电路。555定时器的触发端2脚（TRI）通过大电阻R1接VCC，处于等待触发状态。当人体接近或触摸金属板电极时，由于感应信号，555定时器被触发，输出一单稳脉冲（如图中电压表显示的5 V）。C1用于抗干扰滤波。该电路可用于电器、玩具或报警电路中。本例中触摸金属板电极用开关S1代替。输出端接一发光二极管作为输出电压的指示。
2.救护车警笛电路
用两个555定时器构成低频信号对高频调制的救护车警笛电路，如图5-27所示。
该电路的本质是由两个多谐振荡器构成的模拟声响发生器。
图5-27  救护车警笛电路
了解555电路的逻辑功能。
了解单稳态触发器的工作原理。
了解多谐振荡器的工作原理；
了解施密特触发器的工作原理。
结合图片讲解救护车警笛电路。

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