以R2(2k) R4(2k) C3(001uF)的数值计算，方波振汤器3脚输出频率约在24kHz，可将示波器的A输入连接到NE555的3脚，B C输入分别连接到三极管2N1711的集电极和发射极。A点应该可以显示振汤器实际输出波形，B C点经C1和三极管後这个波形的变化。
555集成定时器及其应用
多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。
工作原理：
电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0v，输出Vo为高电平。同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳态，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈07(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈07R2C。
因此，振荡周期T=T1+T2=07(R1+2R2)C，振荡频率f=1/T。正向脉冲宽度T1与振荡周期T之比称矩形波的占空比D，由上述条件可得D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，则D≈1/2，即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波（方波）。
PWM调速，三极管组成的H桥电路
实验六 555定时器及其应用
一．实验目的
1． 熟悉555定时器的组成及功能。
2． 掌握555定时器的基本应用。
3． 进一步掌握用示波器测量脉冲波形的幅值和周期。
二．实验原理
555定时器（又称时基电路）是一个模拟与数字混合型的集成电路。按其工艺分双极型和CMOS型两类，其应用非常广泛。
1． 555定时器的组成和功能
图6—1是555定时器内部组成框图。它主要由两个高精度电压比较器A1、A2，一个RS触发器，一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。
图6—1 555定时器组成框图
它的各个引脚功能如下：
1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是45 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。
3脚：输出端Vo
2脚： 低触发端
6脚：TH高触发端
4脚： 是直接清零端。当 端接低电平，则时基电路不工作，此时不论 、TH处于何电平，时基电路输出为“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001μF电容接地，以防引入干扰。
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。
在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为 的情况下，555时基电路的功能表如表6—1示。
表6—1 555定时器的功能表
清零端
高触发端TH 低触发端
Qn+1 放电管T 功能
0
0 导通 直接清零
1
0 导通 置0
1
1 截止 置1
1
Qn 不变 保持
2． 5555定时器的应用
1）构成多谐振荡器
用555定时器构成多谐振荡器的电路和工作波形如图6—2所示
（a）多谐振荡器电路 （b）工作波形
图6—2 多谐振荡器电路和工作波形
接通电源后，假定 是高电平，则T截止，电容C充电。充电回路是VCC—R1—R2—
C—地， 按指数规律上升，当 上升到 时（TH、 端电平大于 ），输出 翻转为低电平。 是低电平，T导通，C放电，放电回路为C—R2—T—地， 按指数规律下降，当 下降到 时（TH、 端电平小于 ）， 输出翻转为高电平，放电管T截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡，经分析可得
输出高电平时间
输出低电平时间
振荡周期
输出方波的占空比
2）构成单稳态触发电路
用555定时器构成的单稳态触发电路和工作波形如图6—3示
（a）单稳态触发电路 （b）工作波形
图6—3 单稳触发电路和工作波形
接通电源后，未加负脉冲， ，而C充电， 上升，当 时，电路 输出为低电平，放电管T导通，C快速放电， 使 = 0。这样，在加负脉冲前， 为低电平， = 0，这是电路的稳态。在t = t0时刻 负跳变（ 端电平小于 ），而 = 0（TH端电平小于 ），所以输出 翻为高电平，T截止，C充电。 按指数规律上升。t = t1时， 负脉冲消失。t = t2时 上升到 （此时TH端电平大于 ， 端电平大于 ）， 又自动翻为低电平。在 这段时间电路处于暂稳态。t > t2，T导通，C快速放电，电路又恢复到稳态。由分析可得：
输出正脉冲宽度 tW = 11RC
注意：图6—3（a）电路只能用窄负脉冲触发，即触发脉冲宽度ti必须小于tW
三．实验内容和实验线路
1．用555定时器构成多谐振荡器
1）连接如图6—2（a）示多谐振荡器电路。
2）用示波器观察、记录输出电压 和电容上电压 的波形，测出VOH、VOL、VC1（峰点值）、VC2（谷点值）及周期T的数值，且算出T的理论值，与实测值相比较。
2．用555定时器构成一个占空比可调（周期不变）的方波发生器
1）连接好图6—4示占空比可调的方波发生器电路。
图 6-4占空比可调的方波发生器电路
2）调节RP，观察占空比的变化，用示波器观察 、 的波形。
3）在RP活动头分别移至两端的情况下，测出输出 的T、tPH、tPL计算出占空比。
3．用555定时器构成单稳态触发电路
1）按图6—5连接好电路。当触发器脉冲宽度ti大于单稳态触发电路输出脉冲宽度tw时，应如图中所示接入R1、C1微分 ，使555定时器2脚输入负脉冲为窄脉冲。
图 6-5单稳态触发器电路
2）Vi接连续脉冲f = 512HZ，用示波器观察、记录Vi、V2、VC及VO的波形（以Vi为触发信号），测出VO的脉冲宽度tW，且与理论值相比较。
4设计一个用555定时器构成的方波发生器，要求方波的周期为1ms，占空比为5%。
四．预习要求
1．搞清555定时器的功能和应用
2．理论计算出实验内容1多谐振荡器的输出方波的周期T
3．理论计算实验内容3 中2）输出脉冲宽度tW。
4．搞清图6—5中R1、C1微分电路的作用。Vi为连续脉冲，对应地分析、画出V2的波形。
五．思考题
1．用两片555定时器设计一个间歇单音发生电路，要求发出单音频率约为1KHZ，发音时间约为05S，间歇时间约为05S。
2．图6—4电路中指出电容C充电途径、放电途径。写出振荡周期T和占空比表达式。理论计算出实验内容2、3两种情况下的占空比。
3．图6—5中，设微分电路的输入连续脉冲周期为Ti，R1、C1的参数应如何选择？
4．实验内容3中，如果不采用R1、C1微分电路，即Vi直接接至定时器的2脚，是否还能得到原来脉冲宽度tw的输出脉冲。
六．实验仪器与器材
1．电子技术实验箱 MS-ⅢA型 1台
2．直流电源（+5V）DS-2B-12型 1台
3．示波器 5020B型 1台
4．万用表 MF-47型 1只
5．555定时器 1只
一、电机调速模块 我们的设计思路是先产生占空比可调的方波(方法有多种,一是用555构成多谐振荡器。
二、可以利用单片机产生PWM方波)+4功率器件构成的H桥电路,用以驱动直流电机转动当然还许多驱动方案,比如三极管-电阻作栅极驱动低压驱动电路的简易栅极驱动,还有可以直接用个MCU产生PWM外加一个MOS管驱动也可以。
11直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点： 1． 功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。
2 性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。
1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。
2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。
3）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。
4）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。
5）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。 考虑到以上的因素我们采用555多谐振荡器产生占空比可调的方波+4功率器件构成的H桥来驱动直流电机电路图如下:
12、电机调速模块的电路图功能分析 555通过可调电阻可以实现占空比可调的方波，即组成占空比可调的多谐振荡器。 多谐振荡器实现占空比可调的方波的功能分析： 电源接通瞬间，电容C2上的初始电压为0，施密特触发器输出电压为U为高电平，与此同时由于集电极开路输出端（7脚）对地断开，电源通过R5、R7开始对电容C充电，电路进入暂稳态I状态。此后电路按下列四个阶段周而复始地循环，产生周期性的输出脉冲。
（1） 暂稳态I阶段，VCC通过R5。R7向电容C充电，电容C的电压Uc按指数上升，在UC高于2/3VCC之前，定时器暂时维持‘1’的状态，输出为高电位。
（2） 翻转I阶段，电容C继续充电，当Uc高于2/3VCC后，定时器翻转为‘0’的状态，输出为低电位。此时，集电极开路输出端（7脚）由对地断开变为导通。
（3） 暂稳态II阶段，电容C开始经历R7、R6对地（7脚）放电，Uc按照指数下降，在Uc低于1/3VCC之前，定时器依然维持‘0’的状态。输出为低电位。
（4） 翻转II阶段，电容C继续放电，当Uc低于1/3VCC后，定时器翻转为‘1’状态，输出为高电位。此时，集电极开路输出端（7脚）由对地导通变为对地断开。此后，振荡器又回复到暂稳态I状态。
（5） 可以通过调节R6的大小来调节定时器输出方波的占空比。 Uln2003芯片是16脚七路电机驱动芯片，这块芯片在这里可以看作是七非门芯片，作用是保证10脚和14脚的输出SINGLE1和SINGLE2的输出为一高一低。芯片中的二极管起到分流的作用。电路图的右部分的作用是通过调节电机的正转与反转来调节电机的转速，当SINGLE1为高 SINGLE2为低时，三极管Q2,Q3,Q5导通，Q1,Q4,Q6截止，电机1端通过Q5接地，Vcc通过Q2直接押在电机2端，此时电机2端电位高于1端，电机反转；当SINGLE1为低SINGLE2为高时，电机正转。当某一时刻占空比大于50％时，电机呈现正转加速或是反转减速状态；某一时刻占空比小于50％时，电机呈现正转减速或是反转加速状态。电机就是通过矩形波占空比的不同来调节转速的，电机呈现出来的转速是平均速度。
三、电机测速模块电路以及功能分析 我们的设计思路是利用光电隔离器件以及BCD计数器实现直流电机测速模块电路利用电机转动时带动纸片遮挡光耦,使其发光二极管发出的红外光被其中的。
