蜂鳴器的介紹
1.蜂鳴器的作用 蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器,採用直流電壓供電,廣泛應用於計算機、印表機、複印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作發聲器件。
2.蜂鳴器的分類 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。
3.蜂鳴器的電路圖形符號 蜂鳴器在電路中用字母「H」或「HA」(舊標準用「FM」、「LB」、「JD」等)表示。
1.壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發光二極體。
多諧振蕩器由電晶體或集成電路構成。當接通電源後(1.5~15V直流工作電壓),多諧振蕩器起振,輸出1.5~2.5kHZ的音頻信號,阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發聲。
壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料製成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極,經極化和老化處理後,再與黃銅片或不鏽鋼片粘在一起。
2.電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。
接通電源後,振蕩器產生的音頻信號電流通過電磁線圈,使電磁線圈產生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下,周期性地振動發聲。
這裡的「源」不是指電源。而是指震蕩源。 也就是說,有源蜂鳴器內部帶震蕩源,所以只要一通電就會叫。
而無源內部不帶震蕩源,所以如果用直流信號無法令其鳴叫。必須用2K~5K的方波去驅動它。
有源蜂鳴器往往比無源的貴,就是因為裡面多個震蕩電路。
無源蜂鳴器的優點是:1.便宜,2.聲音頻率可控,可以做出「多來米發索拉西」的效果。3.在一些特例中,可以和LED復用一個控制口 有源蜂鳴器的優點是:程序控制方便 。
和電解電容一樣,短腳為負。如果兩個腳剪成一樣長,又無其他標識,就只能慢慢加電壓試咯
蜂鳴器正負極接反了會不響的,那兩根線有一根是「黑色或白色的」這根線為負極。
蜂鳴器電路原理圖
使用SH69P43 為控制晶片,使用4MHz 晶振作為主振蕩器。
PORTC.3/T0 作為I/O 口通過三極體Q2 來驅動蜂鳴器LS1,而PORTC.2/PWM0 則作為PWM 輸出口通過三極體Q1 來驅動蜂鳴器LS2。另外在PORTA.3 和PORTA.2 分別接了兩個按鍵,一個是PWM 按鍵,是用來控制PWM 輸出口驅動蜂鳴器使用的;另一個是PORT 按鍵,是用來控制I/O 口驅動蜂鳴器使用的。連接按鍵的I/O 口開內部上拉電阻。
先分析一下蜂鳴器。所使用的蜂鳴器的工作頻率是2000Hz,也就是說蜂鳴器的驅動信號波形周期是500μs,由於是1/2duty 的信號,所以一個周期內的高電平和低電平的時間寬度都為250μs。軟體設計上,我們將根據兩種驅動方式來進行說明。
a) PWM 輸出口直接驅動蜂鳴器方式
由於PWM 只控制固定頻率的蜂鳴器,所以可以在程序的系統初始化時就對PWM 的輸出波形進行設置。
首先根據SH69P43 的PWM 輸出的周期寬度是10 位數據來選擇PWM 時鐘。系統使用4MHz 的晶振作為主振蕩器,一個tosc 的時間就是0.25μs,若是將PWM 的時鐘設置為tosc 的話, 則蜂鳴器要求的波形周期500μs 的計數值為500μs/0.25μs=(2000)10=(7D0)16,7D0H 為11 位的數據,而SH69P43 的PWM
輸出周期寬度只是10 位數據,所以選擇PWM 的時鐘為tosc 是不能實現蜂鳴器所要的驅動波形的。
這裡我們將PWM 的時鐘設置為4tosc,這樣一個PWM 的時鐘周期就是1μs 了,由此可以算出500μs 對應的計數值為500μs/1μs=(500)10=(1F4)16,即分別在周期寄存器的高2 位、中4 位和低4 位三個寄存器中填入1、F 和4,就完成了對輸出周期的設置。再來設置佔空比寄存器,在PWM 輸出中佔空比的實現是
通過設定一個周期內電平的寬度來實現的。當輸出模式選擇為普通模式時,佔空比寄存器是用來設置高電平的寬度。250μs 的寬度計數值為250μs/1μs=(250)10=(0FA)16。只需要在佔空比寄存器的高2 位、中4 位和低4 位中分別填入0、F 和A 就可以完成對佔空比的設置了,設置佔空比為1/2duty。
以後只需要打開PWM 輸出,PWM 輸出口自然就能輸出頻率為2000Hz、佔空比為1/2duty 的方波。
b) I/O 口定時翻轉電平驅動蜂鳴器方式
使用I/O 口定時翻轉電平驅動蜂鳴器方式的設置比較簡單,只需要對波形分析一下。由於驅動的信號剛好為周期500μs,佔空比為1/2duty 的方波,只需要每250μs 進行一次電平翻轉,就可以得到驅動蜂鳴器的方波信號。在程序上,可以使用TIMER0 來定時,將TIMER0 的預分頻設置為/1,選擇TIMER0 的始終為系統時鐘(主振蕩器時鐘/4),在TIMER0 的載入/計數寄存器的高4 位和低4 位分別寫入00H 和06H,就能將TIMER0 的中斷設置為250μs。當需要I/O 口驅動的蜂鳴器鳴叫時,只需要在進入TIMER0 中斷的時候對該I/O 口的電平進行翻轉一次,直到蜂鳴器不需要鳴叫的時候,將I/O 口的電平設置為低電平即可。不鳴叫時將I/O 口的輸出電平設置為低電平是為了防止漏電。
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