(完整版)蜂鸣器工作原理介绍及并联电阻原理
蜂鸣器工作原理介绍及并联电阻原理
目前市场上广泛使用的蜂鸣器有电磁式与压电式，我司使用的蜂鸣器以压电式为主。
压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器，压电蜂鸣片（以压电陶瓷为主，如下图所示），阻抗匹配器及共鸣箱，外壳等组成。其主要原理是以压电陶瓷的压电效应，来带动金属片的震动而发声。
压电蜂鸣片
压电陶瓷其实是一能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。所谓压电效应是指某些介质在受到机械压力时，哪怕这种压力微小得像声波振动那样小，都会产生压缩或伸长等形状变化，引起介质表面带电，便会产生电位差，这是正压电效应。反之，施加激励电场或电压，介质将产生机械变形，产生机械应力，称逆压电效应。如果压力是一种高频震动，则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时，则产生高频声信号（机械震动），这就是我们平常所说的超声波信号。也就是说，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。压电式蜂鸣器就是运用其将电能转换问机械能的逆压电效应。
压电蜂鸣器的主要应用电路如下图所示，R为阻抗匹配电阻。
当脉冲信号为高电平时，通过三级管导通，则在蜂鸣器两端形成一个VDC的电压，使压电陶瓷产生形变。当脉冲信号为低电平时，通过三极管关断。此时压电陶瓷形变复原，则在其两端产生一个由机械能转换为电能的电压，此时的电压需要通过阻抗匹配电阻进行释放，从而可使蜂鸣器产生一个稳定频率的声音信号。如下图所示，幅值与VDC相等，频率与芯片控制端口频率相等。
蜂鸣器端口信号主控芯片端口信号
R=1K时蜂鸣器两端信号
蜂鸣器两端，以及当R=1K时，其等效电容的放电时间为46us
蜂鸣器两端，以及当R=100Ω时，其等效电容的放电时间为6.8us
蜂鸣器两端，以及
当R=10K时，其等
效电容不能完全放
电完成
定的电压，大小与VDC相等，具体如下图所示：
而阻抗匹配器阻值的选取，推荐值为R=VDC*100Ω，我司蜂鸣器两端的电压为10V~12V,因此选取阻值为R=10*100Ω=1000Ω=1KΩ.
现就目前我司使用的一款PA-2220B03为例进行说明：
其内部等效电路如下图所示：
1.SPECIFICATIONS (规格)
Part No. PA-2220B03
Item (项目) Specifications [规格] Conditions[条件] Operating voltage (Vp-p)
工作电压
1~25Vp-p
Min Sound Pressure Level 最小输出声压min 85dB
At 2000Hz/9Vp-p Square
Wave/10cm
Resonant Frequency (Hz)
额定频率
2.0±0.3kHz Operating Temperature (℃)
工作温度
-20~+70 Storage Temperature (℃)
储存温度
-30~+80
Case Material/Color 外壳材料及颜色PPO/Black (聚苯醚，黑色) 阻燃等级：V0
Weight (g)
重量
2.5g
2.DIMENSIONS (尺寸)
Unit: mm 未注公差:±0.5
3.FREQUENCY AND VOLTAGE RESPONSE (频率曲线图)
蜂鸣器声级与驱动电压的关系，接近线性关系：
4.TEST METHOD(测试方法)
SOUND PRESSURE LEVEL,CONSUMPTION(声压测试线路图)
TEST CIRCUIT (测试电路)
5.RELIABILITY TEST (可靠性试验项目)
6.
以上面测试电路为例，通过计算可知匹配电阻的取值范围，假设三极管放大倍数为200，控制频率为2KHz，控制电压为5V，三极管基极限流电阻为1KΩ，蜂鸣器的等效电容为25000PF。VDC=9V。
⑴则匹配电阻要满足的放电时间为：
t<1/2*1/2000 S=250uS
t= RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]=RC*ln9≈2*RC=2*0.000000025*R<250uS
则R<5KΩ
⑵要满足三极管工作在饱和区，则需满足I c<βI b
I b=（5-0.7）/1000=4.3mA
I c=（9-0.3）/R<200*4.3mA
则R>10.2Ω
综合（1）（2）可知，R的取值为10.2Ω 当三极管工作在饱和区时，三极管Vce=0.3V,则加在电阻两端的电压为Vr=9-0.3=8.7V 则其电阻的功耗为P=U*U/R=8.7*8.7/R 因为10.2Ω 所以8.7*8.7/10.2>P>8.7*8.7/5000 则7.4W>P>0.015W 蜂鸣器工作原理介绍及并联电阻原理 目前市场上广泛使用的蜂鸣器有电磁式与压电式，我司使用的蜂鸣器以压电式为主。 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器，压电蜂鸣片（以压电陶瓷为主，如下图所示），阻抗匹配器及共鸣箱，外壳等组成。其主要原理是以压电陶瓷的压电效应，来带动金属片的震动而发声。 压电陶瓷其实是一能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。 所谓压电效应是指某些介质在受到机械压力时，哪怕这种压力微小得像声波振动那样小，都会产生压缩或伸长等形状变化，引起介质表面带电，便会产生电位差，这是正压电效应。反之，施加激励电场或电压，介质将产生机械变形，产生机械应力，称逆压电效应。如果压力是一种高频震动，则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时，则产生高频声信号（机械震动），这就是我们平常所说的超声波信号。也就是说，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。压电式蜂鸣器就是运用其将电能转换问机械能的逆压电效应。 压电蜂鸣器的主要应用电路如下图所示，R为阻抗匹配电阻。 当脉冲信号为高电平时，通过三级管导通，则在蜂鸣器两端形成一个VDC的电压，使压电陶瓷产生形变。当脉冲信号为低电平时，通过三极管关断。此时压电陶瓷形变复原，则在其两端产生一个由机械能转换为电能的电压，此时的电压需要通过阻抗匹配电阻进行释放，从而可使蜂鸣器产生一个稳定频率的声音信号。如下图所示，幅值与VDC相等，频率与芯片控制端口频率相等。 压电蜂鸣片 蜂鸣器端口信号主控芯片端口信号 R=1K时蜂鸣器两端信号 蜂鸣器两端，以及当R=1K时，其等效电容的放电时间为46us 蜂鸣器两端，以及当R=100Ω时，其等效电容的放电时间为6.8us 电荷、电流、电压、电阻概念复习 一、电荷 1、与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是 ，与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是 。电荷量指的是 ，简称 。电荷量用 来表示，单位是 ，记作 所带电量总是等于某一个最小电量的整数倍，这个最小电量叫做 ，也称 ，用 表示，在计算中可取值为 。它等于一个 所带电量的多少，也等于一个 所带电量的多少 。 2、有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏，着主要是因为化纤布料容易发生 现象而吸引细小的灰尘所造成的。 3、我们经常在加油站看到一条醒目的警示：“严禁用塑料桶运汽油”。这是因为在运输过程中汽油会不断与筒壁摩擦，使塑料桶带________，造成火灾隐患。 4、用与橡胶棒摩擦过的毛皮靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒，则毛皮与玻璃棒（ ） A.相互吸引 B.相互排斥 C.无相互作用 D.无法判断 5、有A 、B 两个带电体，若A 与B 相互排斥，而A 又与带正电的C 相互吸引，那么A 一定带________电，B 与C 一定能相互________。 6、带电小球靠近带正电的物体附近被排斥，则小球（ ） 变形：轻质小球靠近带正电的物体附近被吸引，则轻质小球（ ） A.一定带正电 B.一定带负电 C.可能带负电 D.一定不带电 7、如果元电荷的电荷量为C e 19106.1-?=,那么5个电子所带的电量是 二、电路 1．将电源、导线、开关、用电器等元器件连接在一起就组成了_________。基本电路的连接方式有_________联和_________联。 2．在电路中提供电能的装置叫_________；消耗电能的元器件是_________；导线的作用是_________；开关的作用是_________。 3、在下图所示的电路图中，正确的是( )． 4、在下图所示的电路中，两灯串联的是哪几个？ 5、关于串联电路，下列说法中正确的是： （ ） A. 串联电路中，只要有一处断开，就处处无电流。 B. 串联电路中，只要有一盏灯被短路，其余各灯就都不亮。 C. 马路上的电灯，一起亮，一起灭，可知它们是串联的。 D. 串联电路中的各用电器之间是互不影响的。 报警电路的设计 蜂鸣器俗称喇叭，是广泛应用于各种电子产品的一种元器件，它用于提示、报警、音乐等许多应用场合。 蜂鸣器与家用电器上面的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作电流比较大，电路上的TTL 电平基本上驱动不了蜂鸣器，需要增加一个电流放大的电路才可以，这一点与家用电器中的功放有相似之处。 学习板采用了一个很简单的 电路来实现蜂鸣器的联接，由上所述，一个管脚很难驱动蜂鸣器发出声音，所以增加了一个三极管来增加通过蜂鸣器的电流，见下方原理图。 蜂鸣器的正极性的一端联接到5V 电源上面，另一端联接到三极管的集电极，三极管的基级由单片机的P1.5管脚通过一个与非门来控制，当P1.5管脚为低时，与非门输出高电平，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。当P1.5管脚为高时，与非门输出低电平，三极管截止，蜂鸣器不发出声音。在这里与非门是作为非门来用的，这里采用一个非门的作用是为了防止系统上电时峰鸣器发出声音，以为系统复位以后，I/O 口输出的是高电平。 用户可以通过程序控制P1.5管脚的置低和置高来使蜂鸣器发出声音和关闭。 蜂鸣器的声音大小及音调可以通过调整P1.5管脚的置高时间及输出的波形进行控制，这一点可以在调试程序的时候来试验。 EA/ VP 31X119X218RESET 9RD 17WR 16 INT 012INT 113T014 T115P10/T 1P11/T 2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSE N 29 ALE /P 30TXD 11RX D 10VCC 40GN D 20U1 SST 89E554RC C7 30P C630P XA L1 11.0592M HZ RX D TXD VCC GN D 23456789 1PR1 5.1K VCC P1.0P1.1P1.2P1.3 P1.5P1.6P1.7RST INT 0 VCC VCC P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P1.4IO1IO023456789 1PR3 5.1K F_R P2.7H_R P2.6P2.6 热电阻工作原理 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 Rt=AeB/t 式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。 相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。 热电阻材料 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。 热电阻种类 （1）精密型热电阻：工业常用热电阻感温元件（电阻体）的结构及特点。从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制。 （2）铠装热电阻：铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。与普通型热电阻相比，它有下列优点： ①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小； ②机械性能好、耐振，抗冲击； ③能弯曲，便于安装； ④使用寿命长。 一种低成本无源蜂鸣器的设计 在实际的应用中，虽然有源蜂鸣器控制简单，缺陷是成本比较高，在潮湿的环境用久了，容易损坏。而无源蜂鸣器弥补了有源蜂鸣器缺点，但问题是无源蜂鸣器需要PWM驱动。在系统的设计中，微控制器的PWM资源往往是比较紧张的，同时使用PWM驱动也加大了软件开发的难度。接下来笔者将引领大家学习如何设计一个无需PWM也能驱动无源蜂鸣器的低成本电路。 1.1 无源蜂鸣器常规驱动电路 图1 无源蜂鸣器常规驱动电路 如图1所示，此图为无源蜂鸣器的常规驱动电路。需要在输入端输入一定频率PWM的信号才能使蜂鸣器发声。为了解放PWM资源，实现简单控制，必须如有源蜂鸣器一样提供一个振荡电路。而有源蜂鸣器主要使用LC振荡，如果要实际搭建此电路，电感参数比较难控制，而且成本高。此时，自然会想到简易的RC振荡，而由三极管构成的RC多谐振荡电路显然是一个不错的选择。 1.2 三极管多谐振荡电路 图2 三极管多谐振荡电路 三极管多谐振荡的通用电路如图2所示。这个电路起振的原理主要是通过电阻与电容的充放电使三极管交替导通。首先，在电路上电时，分别通过R1与R4对电容C1与C2进行充电。由于三极管元件的参数不可能完全一致，可以假设三极管Q1首先饱和导通，由于电容两端的电压不能突变，Q2的 B极此时变成负压，Q2截止，Vo端输出高电平；C1通过R2进行充电，当 C2的电位使BE极正向偏置时，Q2导通，Vo端输出低电平；同理C2电容两端电压不能突变，Q1的B极电压变为负压，此时Q1截止。这样循环往复，使在Vo端输，一定频率的方波信号。如图3所示，笔者使用示波器截取了 Q1与Q2的B极和E极的波形，可以发现与上面的分析是吻合的。 上拉电阻 定义： 上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平！电阻同时起限流作用！下拉同理！上拉是对器件注入电流，下拉是输出电流；弱强只是上拉电阻的阻值不同，没有什么严格区分；对于非集电极（或漏极）开路输出型电路（如普通门电路）提升电流和电压的能力是有限的，上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。 上拉: 1TTL驱动CMOS时,如果TTL输出最低高电平低于CMOS最低高电平时,提高输出高电平值 2 OC门必须加上拉,提高电平值 3 加大输出的驱动能力(单片机较常用) 4 CMOS芯片中(特别是门的芯片),为防静电干扰,不用的引脚也不悬空,一般上拉,降低阻抗,提供泄荷通路 5 提高输出电平,提高芯片输入信号的噪声容限,增强抗干扰 6 提高总线抗电磁能力,空脚易受电磁干扰 7 长线传输中加上拉,是阻抗匹配抑制反射干扰 原则: 1 从节约功耗和芯片的电流、能力应是电阻尽量大,R大,I小啊 2 从确保驱动能力,应当电阻足够小,R小,I大啊 3 对高速电路,加上拉可能边沿平缓(上升时间延长) 建议可以在1K---10K之间选(可根据实际情况) 信号输入端上拉电阻的工作原理 （从电路原理的角度分析输入端口电压为何会被提高） 悬赏分：20 - 提问时间2008-11-7 02:57 假如信号输入端是外界电路送来的低电平，那么输入端的电压不是应该被锁定在低电平吗，为什么加了个上拉电阻和电源，输入端的电压就被提高了呢？这个问题一直很困惑，希望能耐心解答。 问题补充： 我想问的是上拉电阻如何实现电压上拉的，而不是问的上拉电阻的使用目的和必要性，我很清楚上拉电阻的作用和目的。 提问者：michael6810 - 二级 其实你不清楚上拉电阻的作用和目的。否则你不会困惑。 你的困惑，yao311yan805 已经说出来了。只是你没有细心看，或者没有想到你该专著的重点。 蜂鸣器的介绍 推荐 一）蜂鸣器的介绍 1．蜂鸣器的作用蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 2．蜂鸣器的分类蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 3．蜂鸣器的电路图形符号蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。 （二）蜂鸣器的结构原理 1．压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。 多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。 压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。 2．电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。 接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。 一、常规电磁蜂鸣器产品是如何工作的？ 无源电磁蜂鸣器工作原理是：交流信号通过绕在支架上的线包在支架的芯柱上产生一交变的磁通，交变的磁通和磁环恒定磁通进行叠加，使钼片以给定的交流信号频率振动并配合共振腔发声。产品的整个频率和声压的响应曲线与间隙值、钼片的固有振动频率（可粗略折射为小钼片的厚度）、外壳（亥姆霍兹共振声腔）频率、磁环的磁强漆包线的线径有直接关系。 二、常规电磁无源蜂鸣器产品由哪些材料组成？ 三、常规压电蜂鸣器产品是如何工作的？ NTC热敏电阻工作原理、参数解释 作者：时间：2010-3-14 5:09:12 ntc负温度系数热敏电阻工作原理 ntc是negative temperature coefficient 的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓ntc热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。ntc热敏电阻器在室温下的变化范围在10o~1000000欧姆，温度系数-2%~-6.5%。ntc热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。 ntc负温度系数热敏电阻专业术语 零功率电阻值 rt（ω） rt指在规定温度 t 时，采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。 电阻值和温度变化的关系式为： rt = rn expb(1/t – 1/tn) rt ：在温度 t （ k ）时的 ntc 热敏电阻阻值。 rn ：在额定温度 tn （ k ）时的 ntc 热敏电阻阻值。 t ：规定温度（ k ）。 b ： nt c 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。 exp：以自然数 e 为底的指数（ e = 2.71828 …）。 该关系式是经验公式，只在额定温度 tn 或额定电阻阻值 rn 的有限范围内才具有一定的精确度，因为材料常数b 本身也是温度 t 的函数。 额定零功率电阻值 r25 （ω） 根据国标规定，额定零功率电阻值是 ntc 热敏电阻在基准温度25 ℃ 时测得的电阻值 r25，这个电阻值就是ntc 热敏电阻的标称电阻值。通常所说 ntc 热敏电阻多少阻值，亦指该值。 材料常数（热敏指数） b 值（ k ） 一）蜂鸣器的介绍 1．蜂鸣器的作用蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 2．蜂鸣器的分类蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 3．蜂鸣器的电路图形符号蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。 （二）蜂鸣器的结构原理 1．压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。 多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。 压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。 2．电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。 接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。 蜂鸣器的制作 （１）制备电磁铁Ｍ:在长约6厘米的铁螺栓上绕100圈导线,线端留下5厘米作引线,用透明胶布把线圈粘好,以免线圈松开,再用胶布把它粘在一个盒子上,电磁铁就做好了. （２）制备弹片Ｐ：从铁罐头盒上剪下一条宽约２厘米的长铁片，弯成直角，把电磁铁的一条引线接在弹片上，再用胶布把弹片紧贴在木板上． （３）用曲别针做触头Ｑ，用书把曲别针垫高，用胶布粘牢，引出一条导线，如图连接好电路． （４）调节Ｍ与Ｐ之间的距离（通过移动盒子），使电磁铁能吸引弹片，调节触点与弹片之间的距离，使它们能恰好接触，通电后就可以听到蜂鸣声．有源蜂鸣器和无源蜂鸣器 教你区分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器 现在市场上出售的一种小型蜂鸣器因其体积小(直径只有llmm)、重量轻、价格低、结构牢靠，而广泛地应用在各种需要发声的电器设备、电子制作和单片机等电路中。有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的外观如图a、b所示。 图：有源和无源蜂鸣器的外观 第二节 金属电阻 电阻率等基本概念 一、学习目标 (1)了解电阻的大小是电线电缆产品测试的一项基本指标； (2)了解导体发热与电阻有关，掌握公式 Rt I Q 2=； (3)掌握电阻率ρ是表征导体导电性能的重要参数，并会熟练使用=R S L ρ计算导体的电阻； (4)掌握温度对导体电阻的影响关系) (12112t t R R R --=α，并会熟练运用。 二、重点和难点 (1)教学重点：对电阻率ρ的理解和熟练使用公式=R S L ρ、)(12112t t R R R --=α求解问题。 (2)教学难点：对电阻率ρ的理解和熟练使用公式=R S L ρ、) (12112t t R R R --=α求解问题。 三、知识细化 1、导体发热与电阻有关 情境：我们应该有这样的感受：家里的用电器在打开使用一段时间之后，它的导线上有发热的现象。这是为什么呢？ 2、表征导体导电性能好坏的参数 思考一：我们以前学过哪些计算电阻的公式？影响电阻大小的因素究竟是什么呢？ ①I U R =（欧姆定律）： 提示：只适用于确定电阻的求解。我们可以利用加在其两端的电压U 和通过的电流I 来计算该电阻阻值的大小，但U 、I 不能影响该电阻阻值的大小，因为一个已经做好的电阻其阻值大小是确定的。 ②公式 =R S L ρ（电阻定律） 式中：ρ为导体的电阻率 单位 m ?Ω L 为导体的长度 单位 m S 为导体的横截面积 单位 2m 该公式告诉我们：导体的电阻不仅与其尺寸有关，还与导体的材料有关。 因此，导体的导电性能好坏直接取决于导体的材料。请看课本第31页（B 页）表1-1. 从表中我们可以得出： 导体： 半导体： 绝缘体： 思考二：日常生活中，作为导线常用的材料是什么？结合表1-1说说为什么？ 结论：反映导体导电性能好坏的不是电阻R ，而是电阻率ρ。电阻率越大，导电性能越差。因此，电阻率ρ是检测技术上用来判定导体的合格与否的一个重要参数。 对于我们检测而言，我们要判断原材料是否合格有两个方法： 一是运用化学成分分析法。分析材料的纯度，如铜杆，只要纯度达到99.99% 蜂鸣器电路及其原理 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。蜂鸣器采用直流电压供电，其能发出单调的或者某个固定频率的声音，如嘀嘀嘀，嘟嘟嘟等。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型，通常在计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件使用。下面为大家介绍的是蜂鸣器的工作原理。 蜂鸣器的工作原理 电路原理图使用SH69P43 为控制芯片，使用4MHz 晶振作为主振荡器。 PORTC.3/T0 作为I/O 口通过三极管Q2 来驱动蜂鸣器LS1，而PORTC.2/PWM0 则作为PWM 输出口通过三极管Q1 来驱动蜂鸣器LS2。另外在PORTA.3 和PORTA.2 分别接了两个按键，一个是PWM 按键，是用来控制PWM 输出口驱动蜂鸣器使用的；另一个是PORT 按键，是用来控制I/O 口驱动蜂鸣器使用的。连接按键的I/O口开内部上拉电阻。 先分析一下蜂鸣器。所使用的蜂鸣器的工作频率是2000Hz，也就是说蜂鸣器的驱动信号波形周期是500μs，由于是1/2duty 的信号，所以一个周期内 的高电平和低电平的时间宽度都为250μs。软件设计上，将根据两种驱动方式来进行说明。 a）蜂鸣器工作原理：PWM 输出口直接驱动蜂鸣器方式 由于PWM 只控制固定频率的蜂鸣器，所以可以在程序的系统初始化时就对PWM 的输出波形进行设置。 首先根据SH69P43 的PWM 输出的周期宽度是10 位数据来选择PWM 时钟。系统使用4MHz 的晶振作为主振荡器，一个tosc 的时间就是0.25μs，若是将PWM 的时钟设置为tosc 的话，则蜂鸣器要求的波形周期500μs 的计数值为 接地电阻测量仪的工作原理【图文】 ZC-8型接地电阻测量仪是按补偿法的原理制成的，【立创商城提供】内附手摇交流发电机作为电源，其工作原理如图所示。图（a）中，TA是电流互感器，F是手摇交流发电机，Z是机械整流器或相敏整流放大器，S是量程转换开关，G是检流计，Rs是电位器。该表具有3个接地端钮，它们分别是接地端钮E（E 端钮是由电位辅助端钮P2和电流辅助端钮C2在仪表内部短接而成）、电位端钮Py以及电流端钮C）。各端钮分别按规定的距离通过探针插人地中，测量接于E、P）两端钮之间的土壤电阻。为了扩大量程，电路中接有两组不同的分流电阻R1～R3以及R5～R8,用以实现对电流互感器的二次电流I2以及检流计支路的三挡分流。分流电阻的切换利用量程转换开关S完成，对应于转换开关有三个挡位，它们分别是0～1Ω．1～10Ω和10～100Ω。 将图（a）的线路进行简化，画成实际测量时的原理图，如图（b）所示。图中E′为接地体，P′为电位接地极，C′为电流接地极，它们各自连接E、P1、C1端钮，分别插人距离接地体不小于20m和40m的土壤中。 假设手摇交流发电机F在某一时刻输出交流电，其左端为高电位，则此刻电流J经电流互感器的原边→端钮E→接地体E′→大地→电流接地极C′→端钮C1，再回到手摇交流发电机右端，构成一个闭合回路。在E′的接地电阻Rx上形成的压降为IRx，压降IRx随着与E′极距离的增加而急剧下降，在P′极时降为零。同样，两电极P′和C′之间也会产生压降，其值为IRc，电位分布如图（b）所示。 电流互感器的二次电流为KI（K是互感器的变比：I2/I1），该电流经过电位器s点的压降为KIRs。借助调节电位器的活动触点W，使检流计指示为零，此时，P′、s两点间的电位为零，即为 由式（8－2）可见，被测的接地电阻Rx可由电流互感器的变比Κ和电位器的电阻R，所决定，而与电流接地极C′的电阻R，无关。用上述原理测量接地电阻的方法称为补偿法。 需要指出的是，电流接地极C′用来构成接地电流的通路是完全必要的。如果只有一个电极，则测量结果将不可避免地将接地体E′的接地电阻包括进去，这显然是不正确的。还要指出的是，一般都是采用交流电进行接地电阻的测量，这是因为土壤的导电主要依靠地下电解质的作用，如果采用直流电就会引起化学极化作用，以致严重地歪曲测量结果。 九年级物理《电阻的定义》知识点归纳 九年级物理《电阻的定义》知识点归纳 知识点总结 1、电阻的概念；每个导体都具有阻碍电流的性质，这种性质叫做电阻。符号为R。 2、电阻的单位：单位欧姆Ω，常见的的还有Ω、Ω。106Ω= 103Ω= 1 Ω。 3、决定电阻大小的因素：导体的材料、长度、横截面积。 关系为： 4、滑动变阻器的构造及其使用： ①接线柱②滑片③电阻丝④金属杆⑤瓷筒 、滑动变阻器的接法 为了使变阻器能改变电路中的电流，必须把电阻丝介入电路中，无论采用什么接法，都是“一上一下”。 6、读电阻箱的示数： 各旋钮对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，他们之和就是电阻箱接入电路的电阻。 常见考法 主要以选择题、填空题的形式考查电阻单位间的换算，电阻大小的影 响因素，滑动变阻器的使用方法，电阻箱的读书方法。 误区提醒 1、电阻的大小决定因素是导体的材料； 2、滑动变阻器在电路中的作用：分压或分流； 3、电阻箱可以间断的变化电阻值，滑动变阻器是连续变化。 【典型例题】 例析： 甲、乙两条用同种材料制成的金属线，甲的长度是乙的3倍，甲、乙横截面积之比是2∶1。若乙电阻是30Ω，那么甲电阻是多少？ 初中物理电阻的定义知识点（二） 一、电压 (一)电压的作用 1电压是形成电流的原因：电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电是提供电压的装置。 2电路中获得持续电流的条：①电路中有电(或电路两端有电压);②电路是连通的。 注：说电压时，要说“xxx”两端的电压，说电流时，要说通过“xxx”的电流。 3在理解电流、电压的概念时，通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法“类比法” PTC热敏电阻工作原理 PTC热敏电阻（正温度系数热敏电阻）是一种具温度敏感性的半导体电阻，一旦超过一定的温度（居里温度）时，它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高．PTC热敏电阻本体温度的变化可以由流过PTC热敏电阻的电流来获得，也可以由外界输入热量或者这二者的叠加来获得． 陶瓷材料通常用作高电阻的优良绝缘体，而陶瓷PTC热敏电阻是以钛酸钡为基，掺杂其它的多晶陶瓷材料制造的，具有较低的电阻及半导特性．通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到的：在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代，因而得到了一定数量产生导电性的自由电子． 对于PTC热敏电阻效应，也就是电阻值阶跃增高的原因，在于材料组织是由许多小的微晶构成的，在晶粒的界面上，即所谓的晶粒边界（晶界）上形成势垒，阻碍电子越界进入到相邻区域中去，因此而产生高的电阻．这种效应在温度低时被抵消：在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动．而这种效应在高温时，介电常数和极化强度大幅度地降低，导致势垒及电阻大幅度地增高，呈现出强烈的PTC效应． PTC是一种半导体发热陶瓷，当外界温度降低，PTC的电阻值随之减小，发热量反而会相应增加。 PTC 的工作原理PTC热敏电阻（正温度系数热敏电阻）是一种具温度敏感性的半导体电阻，一旦超过一定的温度（居里温度）时，它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高．PTC热敏电阻本体温度的变化可以由流过PTC热敏电阻的电流来获得，也可以由外界输入热量或者这二者的叠加来获得．陶瓷材料通常用作高电阻的优良绝缘体，而陶瓷PTC热敏电阻是以钛酸钡为基，掺杂其它的多晶陶瓷材料制造的，具有较低的电阻及半导特性．通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到的：在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代，因而得到了一定数量产生导电性的自由电子．对于PTC热敏电阻效应，也就是电阻值阶跃增高的原因，在于材料组织是由许多小的微晶构成的，在晶粒的界面上，即所谓的晶粒边界（晶界）上形成势垒，阻碍电子越界进入到相邻区域中去，因此而产生高的电阻．这种效应在温度低时被抵消：在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动．而这种效应在高温时，介电常数和极化强度大幅度地降低，导致势垒及电阻大幅度地增高，呈现出强烈的PTC效应． PTC热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．PTC 热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，利用的原理是温度引起电阻变化．若电子和空穴的浓度分别为n、p，迁移率分别为μn、μp，则半导体的电导为：σ=q（nμn+pμp）因为n、p、μn、μp都是依赖温度T的函数，所以电导是温度的函数，因此可由测量电导而推算出温度的高低，并能做出电阻-温度特性曲线．这就是半导体热敏电阻的工作原理．热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻，以及临界温度热敏电阻（CTR）．它们的电阻-温度特性如图1所示．PTC热敏电阻的主要特点是：①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；②工作温度范围宽，常温器件适用于- 55℃~315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃~55℃；③体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；④使用方便，电阻值可在0．1~100kΩ间任意选择；⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产；⑥稳定性好、过载能力强． PTC热敏电阻 PTC（Positive Temperature Coeff1Cient）是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象或材料，可专门用作恒定温度传感器．该材料是以BaTiO3或 SrTiO3或PbTiO3为主要成分的烧结体，其中掺入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物进行原子价控制而使之半导化，常将这种半导体化的BaTiO3等材料简称为半导（体）瓷；同时还添加增大其正电阻温度系 有源蜂鸣器与无源蜂鸣器的区别(转) 有源（引脚长）无源（引脚长度相同） 无源蜂鸣器的优点是： 1。便宜 2。声音频率可控，可以做出“多来米发索拉西”的效果 3。在一些特例中，可以和LED复用一个控制口 而无源内部不带震荡源，所以如果用直流信号无法令其鸣叫。必须用2K~5K的方波去驱动它。 有源蜂鸣器往往比无源的贵，就是因为里面多个震荡电路。 有源蜂鸣器的优点是：程序控制方便 区分 1 把蜂鸣器一脚朝天，如果电路板是黑色的表明是有缘的，如果电路板是绿色的表示无源的。 2 把万用表调到欧姆挡RX1位，用黑表笔接蜂鸣器的正极，慢慢触碰，如果发出咔咔生，电阻组织为8Ω或16Ω表示无源蜂鸣，如果发出持续的声音，表示有源！ 现在很常用的是一种有源蜂鸣器，内部有振荡、驱动电路。加电源就可以响，你所说的估计就是那种。优点是用起来省事，缺点是频率固定了，就只一个单音。 有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的差别主要差别为：有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的根本区别是产品对输入信号的要求不一样；有源蜂鸣器工作的理想信号是直流电，通常标示为VDC、VDD等。因为蜂鸣器内部有一简单的振荡电路，能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号，从面实出磁场交变，带动钼片振动发音。但是在某些有源蜂鸣器在特定的交流信号下也可以工作，只是对交流信号的电压和频率要求很高，此种工作方式一般不采用。而无源蜂鸣器没有内部驱动电路，有些公司和工厂称为讯响器，国标中称为声响器。无源蜂鸣器工作的理想信号方波。如果给预直流信号蜂鸣器是不响应的，因为磁路恒定，钼片不能振动发音。 实例中，把驱动方式给为交流驱动（PWM输出）控制，频率选为5kHz。 在实际使用蜂鸣器时，区分是有源还是无源蜂鸣器，电磁式还是压电式。 对于后者，他们的区别是： 电磁无源蜂鸣属于感性负载器件，理想输入是正向方波通常记作：VO-P。压无源蜂鸣属于容性负载器件，理想输入是双向方波通常记作：VP-P。但是如果IC是反向器4049等，取一非门的输入和输出接蜂鸣器也是很理想的，只是有时IC的输出功率太小，声音达不到预期要求。如果蜂鸣器是作为高声压报警用的，普通的两引脚电感还不能满足要求，一般会采用三脚抽头电感，一般为10倍的升压比，有些高声压110dB以上的可能要用小功率变压器实现升压。 【最新整理，下载后即可编辑】 蜂鸣器知识汇总 1)蜂鸣器的介绍 1．蜂鸣器的作用蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 2．蜂鸣器的分类蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 3．蜂鸣器的电路图形符号蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。 2)蜂鸣器的分类 蜂鸣器根据结构不同分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器； 无论是压电式蜂鸣器还是电磁式蜂鸣器，都有有源和无源的区分，其中，“有源”是指蜂鸣器本身内含驱动了，直接给它一定的电压就可以响；“无源”是需要靠外部的驱动才可以响的 1.蜂鸣器的结构原理 压电式蜂鸣器：以压电陶瓷的压电效应，来带动金属片的振动而发声，主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出 1.5~ 2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。 压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。 压电式蜂鸣器需要比较高的电压才能有足够的音压,一般建议为9V以上。压电的有些规格，可以达到120dB以上，较大尺寸的也很容易达到100dB 电磁式蜂鸣器：用电磁的原理，通电时将金属振动膜吸下，不通电时依振动膜的弹力弹回，由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。 用1.5V就可以发出85dB以上的音压了，唯消耗电流会大大的高于压电式蜂鸣器， 2.有源蜂鸣器和无源蜂鸣器 有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声，有源蜂鸣器工作的理想信号是直流电，通常标示为VDC、VDD等。因为蜂鸣器内部有一简单的振荡电路，能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号，从面实出磁场交变，带动钼片振动发音。 但是在某些有源蜂鸣器在特定的交流信号下也可以工作，只是对交流信号的电压和频率要求很高，此种工作方式一般不采用。 无源蜂鸣器则和电磁扬声器一样，需要接在音频输出电路中才能发声，原因在于内部没有驱动电路。无源蜂鸣器工作的理想信号方波。如果给预直流信号蜂鸣器是不响应的，因为磁路恒定，钼片不能振动发音。有些公司和工厂称为讯响器，国标中称为声响器。 3.外观区分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器 一，电流检测电阻的基本原理: 根据欧姆定律,当被测电流流过电阻时,电阻两端的电压与电流成正比.当1W的电阻通过的电流为几百毫安时,这种设计是没有问题的.然而如果 电流达到10-20A,情况就完全不同,因为在电阻上损耗的功率(P=I2xR)就 不容忽视了.我们可以通过降低电阻阻值来降低功率损耗,但电阻两端的电压也会相应降低,所以基于取样分辨率的考虑,电阻的阻值也不允许太低。 二，长期稳定性 对于任何传感器来说,长期稳定性都非常重要.甚至在使用了一些年后,人们都希望还能维持早期的精度.这就意味着电阻材料在寿命周期内一定要抗腐蚀,并且合金成分不能改变.要使测量元件满足这些要求,可以使用同 质复合晶体组成的合金,通过退火和稳定处理的生产制程,以达到基本热力学状态.这样的合金的稳定性可以达到ppm/年的数量级,使其能用于标准电阻。 表面贴装电阻在140℃下老化1000小时后阻值只有大约-0.2%的轻 微漂移,这是由于生产过程中轻微变形而导致的晶格缺损造成的.阻值漂移很大程度上由高温决定,因此在较低的温度下比如+100℃,这种漂移实际是检测不出来的。 三，端子连接 在低阻值电阻中,端子的阻值和温度系数的影响往往是不能忽略的,实际设计中应充分考虑这些因素,可以使用附加的取样端子直接测量金属材料两端的电压。 由电子束焊接的铜-锰镍铜电阻实际上具有这样低的端子阻值,通过合理的布线可以作为两端子电阻使用而接近四端子连接的性能.但是在设计时一定要注意取样电压的信号连线不能直接连接取样电阻的电流通道上,如果可能的话,最好能够从取样电阻下面连接到电流端子并设计成微带线。 四，低阻值 四引线设计推荐用于大电流和低阻值应用.通常的做法使用锰镍铜合金带直接冲压成电阻器,但这不是最好的办法.尽管四引线电阻有利于改进温 度特性和热电压,但总阻值有时高出实际阻值2到3倍,这会导致难以接受 的功率损耗和温升.此外,电阻材料很难通过螺丝或焊接与铜连接,也会增 加接触电阻以及造成更大的损耗。 康铜丝电阻 说到电流/电压的采样电路，就像上图中万用表中所使用的那样，那么，什么是康铜丝电阻呢？ 简单地说，康铜丝电阻是选用高精密合金丝并经过特殊工艺处理，其 阻值低，精度高，温度系数低，具有无电感，高过载能力。 正是因为康铜丝具备以上这些优良的电气特性，所以它被广泛用于通 讯系统，电子整机，自动化控制的电源等回路作限流，均流或取样检测电 路连接等。 补1：电阻、电导、电抗、电纳的基 本概念 欧阳光明（2021.03.07） 一、电阻的基本概念： 电阻是构成电路的基本元件，现分别从它的物理特性和电特性两种不同角度进行说明，并且对电路中的电阻进行简单分类。 1．电阻的物理特性： 导体两端电压固定时，导体中的电流与导体的粗细（截面积s ），导体的长短（长度l ），导体的材料（材质）有关，表示导体这一性质的物理量为导体的电阻，其数学表达为：s l R ρ = 式中R --导体电阻，其单位为欧姆（Ω）； 欧姆的意义表述为：导体两端的电压为V 1时，导体中的电流 为A 1，此导体的电阻即为Ω1； ρ--由导体的材料决定， 称为电阻率，其单位为欧姆米（m ?Ω）；电阻率的倒数γ称为电导率，其单位为西门子每米（m S /）。 []1 另外，压力、光和热等一些物理因素对导体的电阻会有影响，其引起的效应得到广泛的应用。例如：应变片、热敏电阻、光敏电阻。[]2 此外，导体电阻与温度也有密切关系，通过实验我们可得出 如下的普适公式：[]1 式中R --导体在C t 0时的电阻；0R --导体在C 00时的电阻；α--电阻温度系数，由材料决定。 2．电阻的电特性： 研究导电媒质中恒定电流场的一个重要问题是计算电极间的电 阻（或电导）。由欧姆定律知导体两端电压和通过导体的电流成正比，其比值称为电阻： 而这一公式也为我们计算各种导体的电阻提供了科学的方法。比如，计算单位长度的同轴电缆的绝缘电阻，在此假设电流分布对称：[]3 内外导体之间的电位差为： 式中I --单位长度漏电流；δ--电流密度；E --电场强度。 如果我们引入热功当量还可以用焦耳定律来定义电阻：它等于热耗功率除以电流的二次方即2I P R =。如果把从焦耳热中的热耗散P 推广，使其包括从电功率经不可逆转而产生的其它形式的功率就可得到各种相应的广义等效电阻。例如，导体通过交流电时，由于集肤效应造成交流电产生的热损耗ac P ，故导体的有效电阻2I P R ac ac =；在 变压器电路的模型中，用铁损耗电阻o R 反映铁芯中的磁滞损耗hf P 和涡流损耗ed P 即 2I P P R ed hf o +=[]2 同样，在输电线路中用电阻R 来反映电力线路的发热效应，用电倒G 来反映电晕损耗和泄漏损耗。 3．电阻的分类： 遵从欧姆定律的电阻叫线性电阻；不遵从欧姆定律的电阻其伏安特性是一条曲线，这种电阻叫非线性电阻[]2。其中非线性电阻又有电流控制型电阻和电压控制型电阻。 单片机控制蜂鸣器唱歌 的原理 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间。1）音调的确定 音调就是我们常说的音高。它是由频率来确定的！我们可以查出各个音符所对应的相 应的频率，那么现在就需要我们来用51来发出相应频率的声音！ 我们常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断，将单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反，或者说来回清零，置位，从而让蜂鸣器发出声音，为了让单片机发出不同频率的声音，我们只需将定时器予置不同的定时值就可实现。那么怎样确定一个频率所对应的定时器的定时值呢？ 以标准音高A 为例： A 的频率f = 440 Hz, 其对应的周期为：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 那么，单片机上对应蜂鸣器的I/O 口来回取反的时间应为： t = T/2 = 2272/2 = 1136 μs ，也就是清零、置位在一个周期内完成. 这个时间t 也就是单片机上定时器应有的中断触发时间。一般情况下，单片机奏乐时，其定时器为工作方式1，它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设振荡器频率为f0 ，则定时器的予置初值由下式来确定： t = 12 * （TALL – THL）/ f0 式中TALL = 216= 65536,T HL为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器的初值为： TH =THL/ 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 光敏电阻工作原理图 光敏电阻（光导管） 在黑暗的环境下，它的阻值很高；当受到光照并且光辐射能量足够大时，光导材料禁带中的电子受到能量大于其禁带宽度ΔEg 的光子激发，由价带越过禁带而跃迁到导带，使其导带的电子和价带的空穴增加，电阻率变小。 光敏电阻的工作原理和结构 当光照射到光电导体上时，若光电导体为本征半 导体材料，而且光辐射能量又足够强，光导材料 价 带上的电子将激发到导带上去，从而使导带的电子和价带的空穴增加，致使光导体的电导率变大。为实现能级的跃迁，入射光的能量必须大于光导体材料的禁带宽度Eg，即 式中ν 和λ—入射光的频率和波长。 一种光电导体，存在一个照射光的波长限λC，只有波长小于λC 的光照射在光电导体上，才能产生电 子在能级间的跃迁，从而使光电导体电导率增加。 光敏电阻的结构如图所示。管芯是一块安装在绝缘衬底上带有两个欧姆接触电极的光电导体。光导体吸收光子而产生的光电效应，只限于光照的表面薄层，虽然产生的载流子也有少数扩散到内部去，但扩散深度有限，因此光电导体一般都做成薄层。为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极一般采用硫状图案，结构见下 金属封装的硫化镉光敏电阻结构图 它是在一定的掩模下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。这种硫状电极，由于在间距很近的电极之间有可能采用大的灵敏面积，所以提高了光敏电阻的灵敏度。图（c）是光敏电阻的代表符号。 a b c CdS 光敏电阻的结构和符号 1--光导层; 2--玻璃窗口; 3--金属外壳; 4--电极; 5--陶瓷基座; 6--黑色绝缘玻璃; 7--电阻引线。 光敏电阻的灵敏度易受湿度的影响，因此要将导光电导体严密封装在玻璃壳体中。如果把光敏电阻连接到外电路中，在外加电压的作用下，用光照射就能改变电路中电流的大小，其连线电路如图所示。 光敏电阻具有很高的灵敏度，很好的光谱特性，光谱响应可从紫外区到红外区范围内。而且体积小、重量轻、性能稳定、价格便宜，因此应用比较广泛。蜂鸣器工作原理介绍及并联电阻原理
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