项目简介

第一次尝试自己DIY一个小电路设计，笔者选择了相对简单的NE555叮咚门铃。在本篇博客中，笔者将记录电路原理，原理图及PCB图，立创打板流程以及经验总结。

电路原理

一、555定时器电路结构及工作原理

555定时器电路结构
结合接下来的门铃电路，我们只需理解555电路以下三方面的原理知识。一是当4脚输入低电平时，不论其他脚输入为何，3脚(输出)始终为低电平。二是当输出高电平时，晶体管处于截止状态，反之处于导通状态，导通状态时，7脚与1脚相通。三是当6脚(TH)及2脚(TR’)电平值均小于5脚(CO)时，输出为高电平，反之为低电平(注：6脚及2脚电平值不一定相同，但对于门铃电路来说该两脚相连，即电平相同)。

二、叮咚门铃电路工作原理

门铃电路图
我们首先要知道为什么门铃(扬声器)会发出声响，扬声器与蜂鸣器不同，要想蜂鸣器发声我们需要输入直流电，而若需要扬声器发声则需要对其输入一定频率范围的交流电，因此从总体来说，该电路的功能便是在3脚(输出)输出以一定频率变化的电压值，因此以下原理分析实则就是在分析为何3脚可以输出交变电压值。
当开关S1处断开时，由于二极管单向导电特性，我们可以很容易判断电容C1两侧电压值为0，即4脚处电压值为0，此时3脚处输出始终为低电平，扬声器不发声。当S1按下，二极管导通，电阻R1被短接，此时我们需要注意两方面，一是C1电容充电，使得其上侧具有高电平值(充电过程极快)，即4脚处为高电平，此时555定时器开始正常工作；另一方面，C2开始充电，其上侧有低电平转为高电平，及2脚与6脚均有低电平变为高电平，此时由上述555定时器工作原理我们可以得知，输出由高电平变为低电平，进而(接下来的过程重要，需要仔细留意)三极管导通，即7脚与1脚相通，C2电容开始放电，其上侧电平又由高变低，3脚处输出由低变高，三极管截止，接着往复上述构成，由此周而复始产生交变电压。当放开S1开关键时，扬声器并不会立马停止发声，而是会变换另一种声音(电压频率不同导致)工作一段时间后停止，这是由于开关键放开后，C1电容开始放电，其与二极管D1、电阻R4形成回路，放电过程的一定时间内，4脚处仍旧为高电平，即555定时器仍旧能够正常工作一定时间。至于为何声音会变化(即为何频率会变化)，这是由于开关键断开后R1接入电路，导致频率变化。