自来水塔水位自动控制设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)

自来水塔水位自动控制设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

4 页 元器件简介 NE555 介绍 NE555 (Timer IC)大约在 1971 年 由 Sigics Corporation 发布，在当时是唯一非常快速且商业化的 Timer IC，在往后的 30 年來 非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电 路 ， 尽管近来 CMOS 技术版本的 Timer IC 如 MOTOROLA 的MC1455 已被大 量的使用，但原规格的 NE555 依然正常的在市场上供应，尽管新版 IC 在功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前 都可直接的代用。 NE555 是属于 555 系列的计时 IC 的其中的一种型号， 555 系列 IC 的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而 555 是一个用途很广且相当普遍的计时 IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所 需的各种不同频率之脉波讯号。 1. NE555 的特点有： （ 1） .只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。 其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。 （ 2） .它的操作电源范围极大，可与 TTL， CMOS 等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。 （ 3） .其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。 （ 4） .它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。 图 22 555 内部电路图 图 23 555 管脚排列图 四 川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 5 页 3. NE555 引脚位配置说明 下： ①脚 (接地 ) 地线 (或共同接地 ) ，通常被连接到电路共同接地。 ②脚 (触发点 ) 这个脚位是触发 NE555 使其启动它的时间周期。 触发信号上缘电压须大于 2/3 VCC，下缘须低于 1/3 VCC。 ③脚 (输出 ) 当时间周期开始 555 的输出输出脚位，移至比电源电压少 伏的高电位。 周期的结束输出回到 O 伏左右的低电位。 于高电位时的最大输出电流大约 200 mA。 ④脚 (重置 ) 一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。 它通常被接到正电源或忽略不用。 ⑤脚 (控制 ) 这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。 当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下 ,这输入能用来改变或调整输出频率。 ⑥脚 (重置锁定 ) 重置锁定并使输出呈低态。 当这个接脚的电压从 1/3 VCC电压以下移至 2/3 VCC 以上时启动这个动作。 ⑦脚 (放电 ) 这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为 ON 时为 LOW，对地为低阻抗，当输出为 OFF 时为 HIGH，对地为高阻抗。 ⑧脚 (V +) 这是 555 个计时器 IC 的正电源电压端。 供应电压的范围是 +伏特 (最小值 )至 +16 伏特 (最大值 )。 IC1 选用 555 振荡器 ，它的内部电路如图 22 所示，管脚排列图如图 23 所示。 振荡器 的工作原理 ： 电阻分压器由三个阻值都是 5K 电阻构成，其作用是为电压比较器 A A2提供基准电压。 A A2 组成电压比较器，当控制电压输入端 CONT 悬空时， A A2 的基准电压分别为 2/3Vcc 和 1/3Vcc。 A1的反相输入端 THRES 称为 555 振荡 器的高触发端， A2的同相输入端 TRIG 称为 555 振荡器 的低触发端。 比较器 A1的输出作为置 0 输入端， 比较器 A2的输出作为置 1 输入端。 RESET 是 驱动脉冲发生器 的复位输入端 Vr 是集电极开路的三极管， Vr 的集电极作为定时器的引出端 DISCH，非门是缓冲器，其作用是提高电路的负载能力。 利用 555 定时器可以构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。 四 川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 6 页 只要将 555 定时器的 2 号脚和 6 号脚接在一起，就可以构成施密特触发器 [图24]。 我们简记为“二六一搭”。 这个施密特触发器的电压传输特性是反相的 [图 25]。 5 号脚接控制电压 VCO时，正向阈值电压和负向阈值电压分别为 VCO和。 图 24 用 555 定时器接成的施密特触发器 图 25 电路的电压传输特性 四 川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 7 页 将 555 定时器的 6 号脚和 7 号脚接在一起，并添加一个电容 C 和一个电阻 R，就可以构成单稳态触发器 [图 26]。 电容接在电源与 6 号脚之间，电阻接在 7 号脚和地之间。 我们简记为“七六一搭，下 C 上 R。 这个单稳态触发器是负脉冲 触发的。 稳态时，这个单稳态触发器输出低电平。 暂稳态时，这个触发器输出高电平。 5 号脚悬空时，输出脉冲宽度为 RCln3。 5 号脚接控制电压 VCO时，输出脉冲宽度为 COCCCCVV VRC ln （ 22） 图 26 用 555 定时器接成的单稳态触发器 四 川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 8 页 我们知道，利用施密特触发器可以构成多谐振荡器 [图 27]。 理论上，我们只需要添加一个电阻和一个电容即可。 电阻和电容构成一个 RC 积分电路，其输入端接施密特触发器的输出端，其输出端接施密特触发器的输入端。 用 555 定时器构成多谐振荡器就是用的这个思路。 于是，我 们先用 555 定时器构成一个施密特触发器，然后再把这个施密特触发器改接成多谐 图 28 用 555 定时器接成的多 谐振荡器 图 210 CD4017 管脚排列图 图 27 用施密特触发器构成的多谐振荡器 四 川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 9 页 振荡器 [图 28]。 不过，我们这个施密特触发器稍微复杂一些，除了“二六一搭”以外，又增加了一个电阻 R1。 R1 与 555 定时器内部的放。