蜂鸣器
蜂鸣器工作基本知识介绍及并联电阻基础知识

蜂鸣器工作基本知识介绍及并联电阻基础知识蜂鸣器是一种可以发出持续或间歇性蜂鸣声的电子元件,它由振膜和驱动电路组成。
振膜是蜂鸣器的核心部件,它通过电驱动产生机械振动,进而产生声音。
蜂鸣器广泛应用于电子设备、家电、汽车、钟表等领域,用于提醒、警报、报警等功能。
蜂鸣器的工作原理是通过电磁感应或压电效应实现的。
电磁感应式蜂鸣器使用电磁线圈产生磁场,通过振膜上的铁片受到磁力作用而振动,从而产生声音。
压电式蜂鸣器利用压电振荡器产生高频振荡信号,通过振膜的振动产生声音。
蜂鸣器的声音频率可以通过驱动电路的设计来调节,通常可以调节的频率范围在1kHz到20kHz之间。
蜂鸣器的音量可以通过改变振膜的振幅来调节,一般可以通过改变驱动电压的大小来控制。
对于蜂鸣器的驱动电路,常见的有两种类型:直流驱动电路和交流驱动电路。
直流驱动电路是通过直流电源来驱动蜂鸣器的,它的电路结构简单,适用于简单的声音提醒功能。
交流驱动电路则是通过交流电源来驱动蜂鸣器,它的设计复杂一些,但音质更好,可以实现高质量的声音输出。
并联电阻是电路中的一种常见的电阻连接方式。
当电阻器的两个端点连接在电路中的不同分支上时,它们被称为并联电阻,简称并阻。
并联电阻的特点是:在并联电阻中,电流分为几个不同的分支,而每个分支的电流大小与其对应的电阻成反比例关系。
并联电阻的等效电阻计算可以使用以下公式:1/Requivalent = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...其中,Requivalent为并联电阻的等效电阻,R1、R2、R3等为并联电阻的各个分支的电阻。
并联电阻的等效电阻计算方法有两种常见的形式:分数求和法和倒数求和法。
在分数求和法中,将每个分支的电阻都倒数后相加,再将和的倒数即为并联电阻的等效电阻。
在倒数求和法中,将每个分支的电阻直接相加,再将和的倒数即为并联电阻的等效电阻。
并联电阻在电路中的应用非常广泛,常见的应用包括电子设备的保护电路、电流分流电路、电阻分压电路等。
蜂鸣器简介

目录
一、蜂鸣器分类(工作原理、音源、外型) 二、蜂鸣器结构 三、蜂鸣器应用
四、蜂鸣器主要参数
一、蜂鸣器分类
蜂鸣器工作原理分类
蜂鸣器按工作原理主要分为两大类:压电式
蜂鸣器和电磁式蜂鸣器。 蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”(旧标 准用“FM”、“LB”、“JD”等)表示。
蜂鸣器音源分类
2.电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、
ห้องสมุดไป่ตู้
振动膜片及外壳等组成
三、蜂鸣器的应用
蜂鸣器广泛应用于计算机、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。
四、蜂鸣器主要参数
外观尺寸(MM) 2)工作电压(V) 3)工作频率(KHZ) 4)工作电流 (MA) 5)输出音压(DB)
有源电磁式蜂鸣器图片及曲线,
无源电磁式蜂鸣器图片及曲线,
蜂鸣器外型分类
引线式蜂鸣器,标准线长一般用150mm常 规AWG26#或28# 2. 插针式蜂鸣器 3. 贴片蜂鸣器
1.
二、蜂鸣器结构
1.压电式蜂鸣器主要由线路板、压电蜂鸣片、外 壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二 极管。
蜂鸣器音源类型:分有源和无源两大类。 a)“有源”的蜂鸣器内部装有集成电路,不需音频驱动 电路,只要接通直流电源就能直接发出声响; b)“无源”只有外加音频驱动信号才能发出声响。
区
别 外形高度 引脚部位 电压 响声 有源蜂鸣器 高 黑胶封闭 高 连续发声 无源蜂鸣器 低 绿色电路板 低 响一次停一次
1)
蜂鸣器知识点总结

蜂鸣器知识点总结一、蜂鸣器的工作原理蜂鸣器的工作原理比较简单,它由一个发声元件和一个驱动电路组成。
发声元件一般使用压电陶瓷和震动片,当外加电压施加到压电陶瓷或者震动片上时,它们就会产生机械振动,从而发出声音。
这个振动的频率就是蜂鸣器的声音频率。
驱动电路一般由振荡器和功率放大器组成。
振荡器负责产生一定频率的电信号,当这个信号传递到发声元件上时,就可以驱动发声元件振动并发出声音。
功率放大器则起到放大电信号的作用,以保证发声元件发出足够的声音。
二、蜂鸣器的分类蜂鸣器主要可以分为有源式和无源式两种。
有源式蜂鸣器内置了驱动电路,并且可以直接接到电源上工作,因此使用比较方便。
无源式蜂鸣器则需要外接一个外部驱动电路,一般来说它的声音效果要好一些。
从声音频率上来分,蜂鸣器又可以分为单音蜂鸣器和多音蜂鸣器。
单音蜂鸣器只能发出固定频率的声音,而多音蜂鸣器则可以发出不同频率的声音,因此使用更加灵活。
此外,根据尺寸和形状的不同,蜂鸣器还有圆形、方形、长方形等多种形状,以适应不同的应用场景。
三、蜂鸣器的应用领域蜂鸣器在各种电子设备中都有广泛的应用,下面将主要介绍几个主要的应用领域。
1. 家用电器蜂鸣器在家用电器中是常见的元件,比如微波炉、电热水壶、洗衣机等。
它们可以用来提示设备的工作状态或者提醒用户注意事项,比如微波炉工作结束时就会发出蜂鸣声。
2. 汽车汽车中也是蜂鸣器的主要应用场景之一,比如在倒车时就会发出“滴滴”声来提示驾驶员。
另外,蜂鸣器也可以用来作为车辆的报警声音。
3. 工业控制系统在工业控制系统中,蜂鸣器也是非常重要的一种元件,比如在机床、生产线等设备中就会用到蜂鸣器来进行报警提示。
4. 电子玩具电子玩具中常常会使用多音蜂鸣器,它可以根据不同的情况发出不同的声音,从而增加玩具的趣味性。
四、蜂鸣器的未来发展趋势随着电子科技的不断发展,蜂鸣器也在不断地进行创新和改进。
未来蜂鸣器可能会朝着以下几个方面进行发展。
1. 多功能化未来的蜂鸣器可能会集成更多的功能,比如温度传感器、湿度传感器等,以适应更加复杂的应用场景。
buzzer蜂鸣器工作原理

buzzer蜂鸣器工作原理Buzzer蜂鸣器工作原理一、引言蜂鸣器是一种常见的声音输出设备,广泛应用于电子产品中。
它通过振动产生声音,用于提醒、报警、提示等功能。
本文将介绍蜂鸣器的工作原理及其相关知识。
二、蜂鸣器的特点蜂鸣器是一种能够将电能转化为声能的装置,其主要特点如下:1. 小巧便携:蜂鸣器通常体积较小,易于安装和携带。
2. 声音高亮:蜂鸣器的声音较为尖锐,能够在嘈杂环境中清晰地被听到。
3. 驱动电压低:蜂鸣器通常只需要较低的工作电压即可正常工作。
三、蜂鸣器的结构蜂鸣器一般由震动片、振荡电路和共振腔三部分组成。
1. 震动片:蜂鸣器的震动片是产生声音的关键部件,它由金属材料制成,具有较高的机械弹性。
2. 振荡电路:振荡电路是蜂鸣器的驱动部分,由电源、振荡器和放大器组成。
电源提供工作电压,振荡器产生频率稳定的信号,放大器将信号放大后输出给震动片。
3. 共振腔:共振腔是蜂鸣器的共鸣空间,通过共振增强震动片的振动效果,使声音更加响亮。
四、蜂鸣器的工作原理蜂鸣器的工作原理可以简单概括为:振荡电路产生信号,信号经过放大后驱动震动片振动,从而产生声音。
具体来说,蜂鸣器工作过程如下:1. 振荡电路产生信号:振荡电路中的振荡器会产生一定频率的交流信号,这个信号的频率决定了蜂鸣器发出声音的音调。
2. 信号放大:振荡器产生的信号很微弱,需要经过放大器进行放大,使信号电压达到足够驱动震动片的水平。
3. 震动片振动:放大后的信号经过输出端送入蜂鸣器的震动片,震动片受到信号的作用而产生振动。
这种振动通过共振腔放大,产生较大的声音。
4. 声音输出:震动片振动产生的声波通过蜂鸣器的共振腔传播,最终从蜂鸣器的孔洞中输出,形成人们听到的声音。
五、蜂鸣器的应用蜂鸣器作为一种常见的声音输出设备,在很多电子产品中都有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:1. 提醒功能:蜂鸣器常用于电子钟、计时器等设备中,用于提醒用户。
2. 报警功能:蜂鸣器可以发出尖锐的声音,因此常用于警报器、安防设备等报警系统中。
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不知道您有没有过这样的经历,就是在家里找东西的时候,怎么都找不到,急得满头大汗。
突然,听到一阵“滴滴滴”的声音,原来是手机的闹钟响了,提醒您该做什么事情了。
这“滴滴滴”的声音,就是由蜂鸣器发出来的。
那蜂鸣器到底是怎么工作的呢?咱们一起来瞧瞧。
蜂鸣器呀,就像是一个会唱歌的小喇叭,但它唱歌的方式可有点特别。
简单来说,蜂鸣器分为两种,一种是电磁式蜂鸣器,另一种是压电式蜂鸣器。
先来说说电磁式蜂鸣器。
它的工作原理就好像是一个小小的电磁起重机。
里面有一个线圈,当有电流通过这个线圈的时候,就会产生磁场。
这个磁场就像一只无形的大手,会拉动一个铁片或者铁针,让它们不停地振动,从而发出声音。
您可以想象一下,这就像是有个看不见的大力士在推着铁片来回晃动,于是就有了“嗡嗡嗡”的声音。
再讲讲压电式蜂鸣器。
这玩意儿的原理就更神奇啦!它里面有一种特殊的材料,叫做压电陶瓷。
当给压电陶瓷加上电压的时候,它就会因为压电效应而发生变形,产生振动,进而发出声音。
这种感觉就好像是给一个调皮的小孩一点刺激,他就忍不住跳起来一样。
说完蜂鸣器,咱们再聊聊并联电阻的原理。
您有没有试过同时打开好几盏灯?如果有,那您其实已经在不知不觉中用到了并联电阻的原理啦。
在一个电路中,如果把电阻像排队一样一个接一个地连起来,这叫串联。
但如果把电阻像树枝分叉一样分别连接在电路的两端,这就是并联。
并联电阻有个很有趣的特点,就是各个电阻两端的电压是相等的。
比如说,家里的几个灯泡并联在电路中,每个灯泡两端的电压都是 220 伏,它们都能正常发光。
那并联电阻到底有啥用呢?比如说,我们想增加电路的总电流,就可以通过并联电阻来实现。
想象一下,电路就像是一条马路,电阻就像是马路上的车辆。
如果只有一条车道,能通过的车就少;但如果多开几条并行的车道,能通过的车不就多了嘛,这电流也就增大了。
还有哦,并联电阻可以起到分流的作用。
就像水流通过几条不同的水管,每条水管里流过的水就会少一些,电阻也是这样,电流会根据电阻的大小分配到不同的支路上。
蜂鸣器知识汇总

知识汇总1)蜂鸣器(de)介绍1.蜂鸣器(de)作用蜂鸣器是一种一体化结构(de)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、机、定时器等电子产品中作发声器件.2.蜂鸣器(de)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(de)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(de)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(de)区分,其中,“有源”是指蜂鸣器本身内含驱动了,直接给它一定(de)电压就可以响;“无源”是需要靠外部(de)驱动才可以响(de)1.蜂鸣器(de)结构原理压电式蜂鸣器:以压电陶瓷(de)压电效应,来带动金属片(de)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(de)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(de)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(de)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(de)电压才能有足够(de)音压,一般建议为9V以上.压电(de)有些规格,可以达到120dB以上,较大尺寸(de)也很容易达到100dB电磁式蜂鸣器:用电磁(de)原理,通电时将金属振动膜吸下,不通电时依振动膜(de)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(de)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(de)相互作用下,周期性地振动发声.用1.5V就可以发出85dB以上(de)音压了,唯消耗电流会大大(de)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(de)蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声,有源蜂鸣器工作(de)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(de)振荡电路,能将恒定(de)直流电转化成一定频率(de)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(de)交流信号下也可以工作,只是对交流信号(de)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(de)理想信号方波.如果给预直流信号蜂鸣器是不响应(de),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图:有源和无源蜂鸣器(de)外观从图a、b外观上看,两种蜂鸣器好像一样,但仔细看,两者(de)高度略有区别,有源蜂鸣器a,高度为9mm,而无源蜂鸣器b(de)高度为8mm.如将两种蜂鸣器(de)引脚郡朝上放置时,可以看出有绿色电路板(de)一种是无源蜂鸣器,没有电路板而用黑胶封闭(de)一种是有源蜂鸣器.4.用万用表区分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器迸一步判断有源蜂鸣器和无源蜂鸣器,还可以用万用表电阻档Rxl档测试:用黑表笔接蜂鸣器"+"引脚,红表笔在另一引脚上来回碰触,如果触发出咔、咔声(de)且电阻只有8Ω(或16Ω)(de)是无源蜂鸣器;如果能发出持续声音(de),且电阻在几百欧以上(de),是有源蜂鸣器.3)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.工作原理是:交流信号通过绕在支架上(de)线包在支架(de)芯柱上产生一交变(de)磁通,交变(de)磁通和磁环恒定磁通进行叠加,使钼片以给定(de)交流信号频率振动并配合共振腔发声.产品(de)整个频率和声压(de)响应曲线与间隙值、钼片(de)固有振动频率(可粗略折射为小钼片(de)厚度)、外壳(亥姆霍兹共振声腔)频率、磁环(de)磁强漆包线(de)线径有直接关系.如果蜂鸣器是作为高声压报警用(de),普通(de)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(de)升压比,有些高声压110dB以上(de)可能要用小功率变压器实现升压.压电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.工作原理是:将高压极压化后(de)压电陶瓷片黏贴于振动金属片上.当添加交流电压后,会因为压电效应,而生成机械变形伸展及收缩,利用此特性使金属片振动而发出声响.1.周边支持方式-将蜂鸣片外径边缘固定于共振腔内,一般采无回授式蜂鸣片,而其蜂鸣片须与共振腔频率搭配,才会有较高(de)音压输出,并由外部振荡电路生成推动信号,使蜂鸣器发出声音.2.节点支持方式-将蜂鸣片固定于约与陶瓷片直径同尺寸(de)环形结构内.若共振腔设计得宜,并搭配频率正确(de)回授式蜂鸣片与正回授电路,将可生成较大音压及正确(de)频率.蜂鸣器(de)制作(1)制备电磁铁M:在长约6厘米(de)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(de)长铁片,弯成直角,把电磁铁(de)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(de)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(de)距离,使它们能恰好接触,通电后就可以听到蜂鸣声.。
蜂鸣器蜂鸣器

3.3 电路参数选型及分析
符号 C1 R1 R2,R3, R8 R4
R5
R6
元器件名称
电解电容
碳膜电阻(或贴 片电阻)
碳膜电阻(或贴 片电阻)
碳膜电阻(或贴 片电阻)
碳膜电阻(或贴 片电阻)
碳膜电阻(或贴 片电阻)
型号 47uF/25V 1K 4.7K 470 220 2.2K
4.7K
R2
一般采用 3904/8050。
备注
用于抗干扰,滤波。可以 电阻替代
用于三极管基极限流。
并联在蜂鸣器两端用于放 电。
电流放大。
3.音乐蜂鸣线路
3.1原理图
VCC
R2 4 .7 K
R1 1K
TR1 MMBT3 90 6 LT1
R3 4 .7 K I/ O1
TR2 MMBT3 90 4 LT1
二、典型电路
1.IO口直接驱动线路 1.1原理图
BUZ1
BUZ2
I/ O
VCC
I/ O
1.2 电路原理分析
❖ 图1为I/O口直接驱动的蜂鸣器。
❖ 此方式既可以驱动有源蜂鸣器也可以驱动无源蜂鸣器。但前 提是MCU的I/O口有足够大的驱动电流去驱动蜂鸣器。
❖ 一般推荐右边的线路,因为这种线路电流是灌到MCU内部去 的,而左边的线路则电流是从MCU拉出来的,MCU内部灌电流 的能力往往是比拉电流的能力强很多。要注意的是这种线路 只适合电流小的蜂鸣器,如果对电流大的蜂鸣器容易把MCU 的I/O口烧坏,就不能用此种接法。使用此种线路的时候注 意I/O口的灌电流能力。
❖ 精益生产是国际汽车计划组织对日本丰田始 创JIT生产模式的赞誉之称。精益生产是一种 以最大限度地减少运营成本为主要目标的生 产方式。
蜂鸣器的介绍

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?压电蜂鸣片是将高压极压化后的压电陶瓷片黏贴于振动金属片上。
当添加交流电压后,会因为压电效应,而生成机械变形伸展及收缩,利用此特性使金属片振动而发出声响1、周边支持方式-将蜂鸣片外径边缘固定于共振腔内,一般采无回授式蜂鸣片,而其蜂鸣片须与共振腔频率搭配,才会有较高的音压输出,并由外部振荡电路生成推动信号,使蜂鸣器发出声音.节点支持方式-将蜂鸣片固定于约与陶瓷片直径同尺寸的环形结构内。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
蜂鸣器驱动模块在单片机应用的设计上,很多方案都会用到蜂鸣器,大部分都是使用蜂鸣器来做提示或报警,比如按键按下、开始工作、工作结束或是故障等等。
这里对中颖电子的单片机在蜂鸣器驱动上的应用作一下描述。
1.驱动方式由于自激蜂鸣器是直流电压驱动的,不需要利用交流信号进行驱动,只需对驱动口输出驱动电平并通过三极管放大驱动电流就能使蜂鸣器发出声音,很简单,这里就不对自激蜂鸣器进行说明了。
这里只对必须用1/2duty的方波信号进行驱动的他激蜂鸣器进行说明。
单片机驱动他激蜂鸣器的方式有两种:一种是PWM输出口直接驱动,另一种是利用I/O定时翻转电平产生驱动波形对蜂鸣器进行驱动。
PWM输出口直接驱动是利用PWM输出口本身可以输出一定的方波来直接驱动蜂鸣器。
在单片机的软件设置中有几个系统寄存器是用来设置PWM口的输出的,可以设置占空比、周期等等,通过设置这些寄存器产生符合蜂鸣器要求的频率的波形之后,只要打开PWM输出,PWM输出口就能输出该频率的方波,这个时候利用这个波形就可以驱动蜂鸣器了。
比如频率为2000Hz的蜂鸣器的驱动,可以知道周期为500μs,这样只需要把PWM的周期设置为500μs,占空比电平设置为250μs,就能产生一个频率为2000Hz的方波,通过这个方波再利用三极管就可以去驱动这个蜂鸣器了。
而利用I/O定时翻转电平来产生驱动波形的方式会比较麻烦一点,必须利用定时器来做定时,通过定时翻转电平产生符合蜂鸣器要求的频率的波形,这个波形就可以用来驱动蜂鸣器了。
比如为2500Hz的蜂鸣器的驱动,可以知道周期为400μs,这样只需要驱动蜂鸣器的I/O口每200μs翻转一次电平就可以产生一个频率为2500Hz,占空比为1/2duty的方波,再通过三极管放大就可以驱动这个蜂鸣器了。
2.蜂鸣器驱动电路由于蜂鸣器的工作电流一般比较大,以致于单片机的I/O口是无法直接驱动的,所以要利用放大电路来驱动,一般使用三极管来放大电流就可以了。
蜂鸣器的驱动电路有很多种,这里举两个常用的例子,也是建议使用的驱动电路:1.1.无源压电式蜂鸣器、无源电磁式蜂鸣器(他激)图1-1 无源压电式蜂鸣器、无源电磁式蜂鸣器驱动电路1.2.有源压电式蜂鸣器、有源电磁式蜂鸣器(自激)图1-2 有源压电式蜂鸣器、有源电磁式蜂鸣器驱动电路3.蜂鸣器驱动设计由于这里要介绍两种驱动方式的方法,所以在设计模块系统中将两种驱动方式做到一块,即程序里边不仅介绍了PWM输出口驱动蜂鸣器的方法,还要介绍I/O口驱动蜂鸣器的方法。
所以,我们将设计如下的一个系统来说明单片机对蜂鸣器的驱动:系统有两个他激蜂鸣器,频率都为2000Hz,一个由I/O口进行控制,另一个由PWM输出口进行控制;系统还有两个按键,一个按键为PORT按键,I/O口控制的蜂鸣器不鸣叫时按一次按键I/O口控制的蜂鸣器鸣叫,再按一次停止鸣叫,另一个按键为PWM按键,PWM口控制的蜂鸣器不鸣叫时按一次按键PWM 输出口控制的蜂鸣器鸣叫,再按一次停止鸣叫。
电路原理图如图1-3所示,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。
图1-3 SH69P43驱动蜂鸣器原理图软件设计方法先分析一下蜂鸣器。
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,我们将根据两种驱动方式来进行说明。
a)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500μs/0.25μs=(2000)10=(7D0)16,7D0H为11位的数据,而SH69P43的PWM输出周期宽度只是10位数据,所以选择PWM的时钟为tosc是不能实现蜂鸣器所要的驱动波形的。
这里我们将PWM的时钟设置为4tosc,这样一个PWM的时钟周期就是1μs了,由此可以算出500μs对应的计数值为500μs/1μs=(500)10=(1F4)16,即分别在周期寄存器的高2位、中4位和低4位三个寄存器中填入1、F和4,就完成了对输出周期的设置。
再来设置占空比寄存器,在PWM输出中占空比的实现是通过设定一个周期内电平的宽度来实现的。
当输出模式选择为普通模式时,占空比寄存器是用来设置高电平的宽度。
250μs的宽度计数值为250μs/1μs=(250)10=(0FA)16。
只需要在占空比寄存器的高2位、中4位和低4位中分别填入0、F和A就可以完成对占空比的设置了,设置占空比为1/2duty。
以后只需要打开PWM输出,PWM输出口自然就能输出频率为2000Hz、占空比为1/2duty的方波。
b)I/O口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式使用I/O口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式的设置比较简单,只需要对波形分析一下。
由于驱动的信号刚好为周期500μs,占空比为1/2duty的方波,只需要每250μs进行一次电平翻转,就可以得到驱动蜂鸣器的方波信号。
在程序上,可以使用TIMER0来定时,将TIMER0的预分频设置为/1,选择TIMER0的始终为系统时钟(主振荡器时钟/4),在TIMER0的载入/计数寄存器的高4位和低4位分别写入00H和06H,就能将TIMER0的中断设置为250μs。
当需要I/O口驱动的蜂鸣器鸣叫时,只需要在进入TIMER0中断的时候对该I/O口的电平进行翻转一次,直到蜂鸣器不需要鸣叫的时候,将I/O口的电平设置为低电平即可。
不鸣叫时将I/O口的输出电平设置为低电平是为了防止漏电。
程序以下是带有两种驱动方式的蜂鸣器驱动模块程序,其中黄色背景的内容是关于I/O口定时翻转电平驱动方式的,绿色背景的内容则是关于PWM输出口直接驱动方式的:例[1-1]LIST P=69P43ROMSIZE=3072;************************************************; 系统寄存器;************************************************IE EQU 00H ;中断使能标志IRQ EQU 01H ;中断请求标志TM0 EQU 02H ;Timer0模式寄存器TL0 EQU 04H ;Timer0装入/记数寄存器低四位TH0 EQU 05H ;Timer0装入/记数寄存器高四位PORTA EQU 08H ;Port A数据寄存器PORTC EQU 0AH ;Port C数据寄存器TBR EQU 0EH ;查表寄存器INX EQU 0FH ;间接寻址伪索引寄存器DPL EQU 10H ;INX数据指针低四位DPM EQU 11H ;INX数据指针中三位DPH EQU 12H ;INX数据指针高三位PACR EQU 18H ;PortA输入/输出控制寄存器PCCR EQU 1AH ;PortC输入/输出控制寄存器PWM0 EQU 20H ;位0:选择PWM输出, 位2-1:设置PWM0时钟, 位3:设置PWM0占空比输出模式PP0L EQU 22H ;PWM0周期低四位PP0M EQU 23H ;PWM0周期中四位PP0H EQU 24H ;PWM0周期高二位PD0L EQU 25H ;PWM0占空比低四位PD0M EQU 26H ;PWM0占空比中四位PD0H EQU 27H ;PWM0占空比高二位;************************************************; 用户定义寄存器(Bank0);************************************************AC_BAK EQU 30H ;AC值备份寄存器PA_BAK EQU 31H ;PortA缓冲寄存器PC_BAK EQU 32H ;PortC缓冲寄存器TMP_T0 EQU 33H ;临时寄存器用于TIMER0;--------------------------------------F_TIMER EQU 34H;位0=1, 5ms到FLAG1 EQU 35H;位0=1, 按键未松开;位3=1, 需使用I/O口驱动蜂鸣器;--------------------------------------KCODE_NEW EQU 36H ;旧的按键码KCODE_OLD EQU 37H ;新的按键码KEYS_CT EQU 38H ;按键扫描次数;--------------------------------------T5MS_CT1 EQU 39H ;5ms计数器低位T5MS_CT2 EQU 3AH ;5ms计数器高位;************************************************; 程序;************************************************ORG 0000HJMP RESETRTNIJMP TIMER0_ISPRTNIRTNI;*******************************************; 子程序: TIMER0中断服务程序(250us中断);*******************************************TIMER0_ISP:STA AC_BAK,00H ;备份AC值ANDIM IRQ,1011B ;清TIMER0中断请求标志;****************************; 模块: I/O口驱动蜂鸣器模块;****************************PORT_BUZ:ADI FLAG1,1000BBA3 PORT_BUZ_NO ;不需要I/O口驱动蜂鸣器,跳转EORIM PC_BAK,1000BSTA PORTC,00H ;PORTC.3翻转电平JMP PORT_BUZ_ENDPORT_BUZ_NO:ANDIM PC_BAK,0111BSTA PORTC,00H ;PORTC.3口驱动的蜂鸣器未鸣叫时,输出低电平以保证不漏电 PORT_BUZ_END:;****************************J5MS: ;判断5ms到SBIM T5MS_CT1,01HLDI TMP_T0,00HSBCM T5MS_CT2,00HOR T5MS_CT1,00HBNZ TIMER0_ISP_END ;5ms未到,跳转LDI T5MS_CT1,04HLDI T5MS_CT2,01H ;重新加载5ms计数值ORIM F_TIMER,0001B ;设置"5ms到"标志TIMER0_ISP_END:LDI IE,0100B ;开TIMER0中断LDA AC_BAK,00H ;恢复AC值RTNI ;返回;*******************************************; 上电程序;*******************************************RESET:NOP;--------------------------------------; 清用户寄存器POWER_RESET:LDI DPL,00HLDI DPM,02HLDI DPH,00HPOWER_RESET_1:LDI INX,00HADIM DPL,01HLDI TBR,00HADCM DPM,00HBA3 POWER_RESET_2JMP POWER_RESET_3POWER_RESET_2:ADIM DPH,01HPOWER_RESET_3:SBI DPH,01HBNZ POWER_RESET_1SBI DPM,04HBNZ POWER_RESET_1;--------------------------------------; 初始化系统寄存器SYSTEM_INITIAL:;TIMER0初始化LDI TM0,07H ;设置TIMER0预分频为/1LDI TL0,06HLDI TH0,00H ;设置中断时间为250usLDI T5MS_CT1,04HLDI T5MS_CT2,01H;I/O口初始化LDI PORTC,0011BLDI PCCR,1100B ;设置PORTC.2和PORTC.3为输出口LDI PORTA,0FH ;打开PORTA上拉电阻;PWM初始化LDI PWM0,04H ;设置PWM0时钟为4tosc,占空比输出模式为正常模式LDI PP0H,01HLDI PP0M,0FHLDI PP0L,04H ;设置周期为500usLDI PD0H,00HLDI PD0M,0FHLDI PD0L,0AH ;设置占空比电平为250us,得频率为2KHz,占空比为1/2duty的;信号;--------------------------------------MAIN_PRE:LDI IRQ,00HLDI IE,0100B ;打开Timer0中断;************************************************MAIN:ADI F_TIMER,0001BBA0 HALTMODE ;未到5ms, 跳转ANDIM F_TIMER,1110B ;清"5ms到"标志;**************************************; 按键扫描;**************************************KEYSCAN:LDA PORTA,00HSTA TBR,00HSBI TBR,0FHBAZ NO_KEY ;没有扫描到按键按下,跳转LDA FLAG1,00HBA0 KEYSCAN_END ;之前的按键未松开,不再扫描按键,跳转SBI TBR,0111BBAZ KS_PORT ;PORT键按下,跳转SBI TBR,1011BBAZ KS_PWM ;PWM键按下,跳转JMP KEYSCAN_ENDKS_PORT:LDI KCODE_NEW,0001B ;设置PORT键的键码为01HJMP KEYSCAN_1KS_PWM:LDI KCODE_NEW,0010B ;设置PWM键的键码为02HKEYSCAN_1:ADIM KEYS_CT,01H ;扫描次数加一SBI KEYS_CT,01HBAZ KEYSCAN_2 ;第一次扫描到该按键,无需与旧按键进行比较,跳转LDA KCODE_OLD,00HSUB KCODE_NEW,00H ;新扫描的按键码与上次扫描的按键码比较BAZ KEYSCAN_2 ;同一个按键,跳转LDI KEYS_CT,01H ;不是同一按键,将扫描次数置为1,为新按键 KEYSCAN_2:LDA KCODE_NEW,00HSTA KCODE_OLD,00H ;将新的按键码赋值给旧的按键码SBI KEYS_CT,0AHBNC KEYSCAN_END ;扫描未到10次(50ms), 跳转;已扫描到该按键10次LDI KEYS_CT,00H ;清按键扫描次数ORIM FLAG1,0001B ;设置"按键未松开"标志LDA KCODE_OLD,00HBA0 KEY_PORTKEY_PWM: ;PWM键EORIM PWM0,0001B ;PWM输出开启或关闭,PWM口驱动的蜂鸣器鸣叫或停止JMP KEYSCAN_ENDKEY_PORT: ;PORT键EORIM FLAG1,1000B ;I/O定时翻转电平开启或停止翻转;I/O口驱动的蜂鸣器鸣叫或停止JMP KEYSCAN_ENDNO_KEY:ANDIM FLAG1,1110B ;清"按键未松开"标志LDI KEYS_CT,00H ;清按键扫描次数KEYSCAN_END:;*************************************HALTMODE:NOPHALT ;进入HALT模式NOPNOPJMP MAIN END。