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電聲知識
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蜂鳴器電路原理
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    蜂鳴器從結(jié)構(gòu)區(qū)分分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器。壓電式為壓電陶瓷片發(fā)音,電流比較小一些,電磁式蜂鳴器為線圈通電震動發(fā)音,體積比較小。 蜂鳴器從結(jié)構(gòu)區(qū)分分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器。壓電式為壓電陶瓷片發(fā)音,電流比較小一些,電磁式蜂鳴器為線圈通電震動發(fā)音,體積比較小。

 

  按照驅(qū)動方式分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。這里的有源和無源不是指電源,而是振蕩源。有源蜂鳴器內(nèi)部帶了振蕩源,如圖 9-8 所示中,給了 BUZZ 引腳一個低電平,蜂鳴器就會直接響。而無源蜂鳴器內(nèi)部是不帶振蕩源的,要讓他響必須給 500Hz4.5KHz 之間的脈沖頻率信號來驅(qū)動它才會響。有源蜂鳴器往往比無源蜂鳴器貴一些,因為里邊多了振蕩電路,驅(qū)動發(fā)音也簡單,靠電平就可以驅(qū)動,而無源蜂鳴器價格比較便宜,此外無源蜂鳴器聲音頻率可以控制,而音階與頻率又有確定的對應(yīng)關(guān)系,因此就可以做出來“do re mi fa sol la si”的效果,可以用它制作出簡單的音樂曲目,比如生日歌、兩只老虎等等。

 

  圖 9-8 蜂鳴器電路原理圖

 blob


單片機蜂鳴器控制程序和驅(qū)動電路典型設(shè)計案例

 

  我們來看一下圖 9-8 的電路,蜂鳴器電流依然相對較大,因此需要用三極管驅(qū)動,并且加了一個 100 歐的電阻作為限流電阻。此外還加了一個 D4 二極管,這個二極管叫做續(xù)流二極管。我們的蜂鳴器是感性器件,當(dāng)三極管導(dǎo)通給蜂鳴器供電時,就會有導(dǎo)通電流流過蜂鳴器。而我們知道,電感的一個特點就是電流不能突變,導(dǎo)通時電流是逐漸加大的,這點沒有問題,但當(dāng)關(guān)斷時,經(jīng)“電源-三極管-蜂鳴器-地”這條回路就截斷了,過不了任何電流了,那么儲存的電流往哪兒去呢,就是經(jīng)過這個 D4 和蜂鳴器自身的環(huán)路來消耗掉了,從而就避免了關(guān)斷時由于電感電流造成的反向沖擊。接續(xù)關(guān)斷時的電流,這就是續(xù)流二極管名稱的由來。

 

  蜂鳴器經(jīng)常用于電腦、打印機、萬用表這些設(shè)備上做提示音,提示音一般也很簡單,就是簡單發(fā)出個聲音就行,我們用程序簡單做了個 4KHZ 頻率下的發(fā)聲和 1KHZ 頻率下的發(fā)聲程序,同學(xué)們可以自己研究下程序,比較下實際效果。

 

  #include

 

  sbit BUZZ = P1^6; //蜂鳴器控制引腳

 

  unsigned char T0RH = 0; //T0 重載值的高字節(jié)

 

  unsigned char T0RL = 0; //T0 重載值的低字節(jié)

 

  void OpenBuzzunsigned int frequ;

 

  void StopBuzz();

 

  void main(){

 

  unsigned int i;

 

  TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1,但先不啟動

 

  EA = 1;

 

  while 1{ //使能全局中斷

 

  OpenBuzz4000; //4KHz 的頻率啟動蜂鳴器

 

  for i=0; i40000; i++;

 

  StopBuzz(); //停止蜂鳴器

 

  for i=0; i40000; i++;

 

  OpenBuzz1000; //1KHz 的頻率啟動蜂鳴器

 

  for i=0; i40000; i++;

 

  StopBuzz(); //停止蜂鳴器

 

  for i=0; i40000; i++;

 

  }

 

  }

 

  /* 蜂鳴器啟動函數(shù),frequ-工作頻率 */

 

  void OpenBuzzunsigned int frequ{

 

  unsigned int reload;//計算所需的定時器重載值

 

  reload = 65536 - 11059200/12/frequ*2; //由給定頻率計算定時器重載值

 

  T0RH = unsigned char)(reload 》》 8; //16 位重載值分解為高低兩個字節(jié)

 

  T0RL = unsigned charreload;

 

  TH0 = 0xFF; //設(shè)定一個接近溢出的初值,以使定時器馬上投入工作

 

  TL0 = 0xFE;

 

  ET0 = 1; //使能 T0 中斷

 

  TR0 = 1; //啟動 T0

 

  }

 

  /* 蜂鳴器停止函數(shù) */

 

  void StopBuzz(){

 

  ET0 = 0; //禁用 T0 中斷

 

  TR0 = 0; //停止 T0

 

  }

 

  /* T0 中斷服務(wù)函數(shù),用于控制蜂鳴器發(fā)聲 */

 

  void InterruptTImer0() interrupt 1{

 

  TH0 = T0RH; //重新加載重載值

 

  TL0 = T0RL;

 

  BUZZ = ~BUZZ; //反轉(zhuǎn)蜂鳴器控制電平

 

  }

 

  另外用蜂鳴器來輸出音樂,僅僅是好玩而已,應(yīng)用很少,里邊包含了音階、樂譜的相關(guān)內(nèi)容,程序也有一點復(fù)雜,所以就不詳細給大家去講解了。僅提供一個可以播放《兩只老虎》的程序,大家可以下載到板子上玩玩,滿足一下好奇心。

 

  純文本復(fù)制

 

  #include

 

  sbit BUZZ = P1^6; //蜂鳴器控制引腳

 

  unsigned int code NoteFrequ[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 對應(yīng)頻率列表

 

  523587, 659698, 784880, 988//中音 1-7

 

  1047, 11751319, 13971568, 1760, 1976 //高音 1-7

 

  };

 

  unsigned int code NoteReload[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 對應(yīng)的定時器重載值

 

  65536 - 11059200/12/ 523*2), //中音 1

 

  65536 - 11059200/12/ 587*2), //2

 

  65536 - 11059200/12/ 659*2), //3

 

  65536 - 11059200/12/ 698*2), //4

 

  65536 - 11059200/12/ 784*2), //5

 

  65536 - 11059200/12/ 880*2), //6

 

  65536 - 11059200/12/ 988*2), //7

 

  65536 - 11059200/12/ 1047*2), //高音 1

 

  65536 - 11059200/12/ 1175*2), //2

 

  65536 - 11059200/12/ 1319*2), //3

 

  65536 - 11059200/12/ 1397*2), //4

 

  65536 - 11059200/12/ 1568*2), //5

 

  65536 - 11059200/12/ 1760*2), //6

 

  65536 - 11059200/12/ 1976*2), //7

 

  };

 

  bit enable = 1; //蜂鳴器發(fā)聲使能標(biāo)志

 

  bit tmrflag = 0; //定時器中斷完成標(biāo)志

 

  unsigned char T0RH = 0xFF; //T0 重載值的高字節(jié)

 

  unsigned char T0RL = 0x00; //T0 重載值的低字節(jié)

 

  void PlayTwoTIger();

 

  void main(){

 

  unsigned int i;

 

  EA = 1; //使能全局中斷

 

  TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1

 

  TH0 = T0RH;

 

  TL0 = T0RL;

 

  ET0 = 1; //使能 T0 中斷

 

  TR0 = 1; //啟動 T0

 

  while 1{

 

  PlayTwoTIger(); //播放樂曲--兩支老虎

 

  for i=0; i40000; i++; //停止一段時間

 

  }

 

  }

 

  /* 兩支老虎樂曲播放函數(shù) */

 

  void PlayTwoTIger(){

 

  unsigned char beat; //當(dāng)前節(jié)拍索引

 

  unsigned char note; //當(dāng)前節(jié)拍對應(yīng)的音符

 

  unsigned int time = 0; //當(dāng)前節(jié)拍計時

 

  unsigned int beatTime = 0; //當(dāng)前節(jié)拍總時間

 

  unsigned int soundTime = 0; //當(dāng)前節(jié)拍需發(fā)聲時間

 

  //兩只老虎音符表

 

  unsigned char code TwoTigerNote[] = {

 

  1, 2, 3, 1, 1, 2, 3, 13, 45, 34, 5,

 

  5,65,4, 3, 1, 5,65,4, 3, 1, 15, 11, 5, 1,

 

  };

 

  //兩只老虎節(jié)拍表,4 表示一拍,1 就是 1/4 拍,8 就是 2

 

  unsigned char code TwoTigerBeat[] = {

 

  44, 4, 44, 44, 4, 4, 48, 44, 8

 

  3,1, 3,1, 44, 3,1, 31, 4, 4, 44, 8, 44, 8,

 

  };

 

  //用節(jié)拍索引作為循環(huán)變量

 

  for beat=0; beat

 

  while (!tmrflag; //每次定時器中斷完成后,檢測并處理節(jié)拍

 

  tmrflag = 0;

 

  if time == 0{ //當(dāng)前節(jié)拍播完則啟動一個新節(jié)拍

 

  note = TwoTigerNotebeat- 1;

 

  T0RH = NoteReloadnote] 》》 8;

 

  T0RL = NoteReloadnote;

 

  //計算節(jié)拍總時間,右移 2 位相當(dāng)于除 4,移位代替除法可以加快執(zhí)行速度

 

  beatTime = TwoTigerBeatbeat* NoteFrequnote]) 》》 2;

 

  //計算發(fā)聲時間,為總時間的 0.75,移位原理同上

 

  soundTime = beatTime - beatTime 》》 2;

 

  enable = 1; //指示蜂鳴器開始發(fā)聲

 

  time++;

 

  }else{ //當(dāng)前節(jié)拍未播完則處理當(dāng)前節(jié)拍

 

  //當(dāng)前持續(xù)時間到達節(jié)拍總時間時歸零,

 

  //并遞增節(jié)拍索引,以準(zhǔn)備啟動新節(jié)拍

 

  if time = beatTime{

 

  time = 0;

 

  beat++;

 

  }else{ //當(dāng)前持續(xù)時間未達到總時間時,

 

  time++; //累加時間計數(shù)

 

  //到達發(fā)聲時間后,指示關(guān)閉蜂鳴器,

 

  //插入 0.25*總時間的靜音間隔,

 

  if time == soundTime{

 

  enable = 0; //用以區(qū)分連續(xù)的兩個節(jié)拍

 

  }

 

  }

 

  }

 

  }

 

  }

 

  /* T0 中斷服務(wù)函數(shù),用于控制蜂鳴器發(fā)聲 */

 

  void InterruptTimer0() interrupt 1{

 

  TH0 = T0RH; //重新加載重載值

 

  TL0 = T0RL;

 

  tmrflag = 1;

 

  if enable{ //使能時反轉(zhuǎn)蜂鳴器控制電平

 

  BUZZ = ~BUZZ;

 

  }else{ //未使能時關(guān)閉蜂鳴器

 

  BUZZ = 1;

 

  }

 

  }


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