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      400-006-1982
      電聲知識
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      蜂鳴器電路原理
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          蜂鳴器從結構區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音,電流比較小一些,電磁式蜂鳴器為線圈通電震動發音,體積比較小。 蜂鳴器從結構區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音,電流比較小一些,電磁式蜂鳴器為線圈通電震動發音,體積比較小。

       

        按照驅動方式分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。這裏的有源和無源不是指電源,而是振蕩源。有源蜂鳴器內部帶了振蕩源,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。而無源蜂鳴器內部是不帶振蕩源的,要讓他響必須給 500Hz4.5KHz 之間的脈衝頻率信號來驅動它才會響。有源蜂鳴器往往比無源蜂鳴器貴一些,因為裏邊多了振蕩電路,驅動發音也簡單,靠電平就可以驅動,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製,而音階與頻率又有確定的對應關係,因此就可以做出來“do re mi fa sol la si”的效果,可以用它製作出簡單的音樂曲目,比如生日歌、兩隻老虎等等。

       

        圖 9-8 蜂鳴器電路原理圖

       blob


      單片機蜂鳴器控製程序和驅動電路典型設計案例

       

        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動,並且加了一個 100 歐的電阻作為限流電阻。此外還加了一個 D4 二極管,這個二極管叫做續流二極管。我們的蜂鳴器是感性器件,當三極管導通給蜂鳴器供電時,就會有導通電流流過蜂鳴器。而我們知道,電感的一個特點就是電流不能突變,導通時電流是逐漸加大的,這點沒有問題,但當關斷時,經“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,那麽儲存的電流往哪兒去呢,就是經過這個 D4 和蜂鳴器自身的環路來消耗掉了,從而就避免了關斷時由於電感電流造成的反向衝擊。接續關斷時的電流,這就是續流二極管名稱的由來。

       

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

       

        #include

       

        sbit BUZZ = P1^6; //蜂鳴器控製引腳

       

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

       

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

       

        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,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

       

        T0RL = unsigned charreload;

       

        TH0 = 0xFF; //設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 */

       

        void StopBuzz(){

       

        ET0 = 0; //禁用 T0 中斷

       

        TR0 = 0; //停止 T0

       

        }

       

        /* T0 中斷服務函數,用於控製蜂鳴器發聲 */

       

        void InterruptTImer0() interrupt 1{

       

        TH0 = T0RH; //重新加載重載值

       

        TL0 = T0RL;

       

        BUZZ = ~BUZZ; //反轉蜂鳴器控製電平

       

        }

       

        另外用蜂鳴器來輸出音樂,僅僅是好玩而已,應用很少,裏邊包含了音階、樂譜的相關內容,程序也有一點複雜,所以就不詳細給大家去講解了。僅提供一個可以播放《兩隻老虎》的程序,大家可以下載到板子上玩玩,滿足一下好奇心。

       

        純文本複製

       

        #include

       

        sbit BUZZ = P1^6; //蜂鳴器控製引腳

       

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

       

        523, 587, 659, 698, 784, 880, 988, //中音 1-7

       

        1047, 1175, 1319, 1397, 1568, 1760, 1976 //高音 1-7

       

        };

       

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

       

        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; //蜂鳴器發聲使能標誌

       

        bit tmrflag = 0; //定時器中斷完成標誌

       

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

       

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

       

        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 */

       

        void PlayTwoTIger(){

       

        unsigned char beat; //當前節拍索引

       

        unsigned char note; //當前節拍對應的音符

       

        unsigned int time = 0; //當前節拍計時

       

        unsigned int beatTime = 0; //當前節拍總時間

       

        unsigned int soundTime = 0; //當前節拍需發聲時間

       

        //兩隻老虎音符表

       

        unsigned char code TwoTigerNote[] = {

       

        1, 2, 3, 1, 1, 2, 3, 1, 3, 4, 5, 3, 4, 5,

       

        5,6, 5,4, 3, 1, 5,6, 5,4, 3, 1, 1, 5, 1, 1, 5, 1,

       

        };

       

        //兩隻老虎節拍表,4 表示一拍,1 就是 1/4 拍,8 就是 2

       

        unsigned char code TwoTigerBeat[] = {

       

        4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,

       

        3,1, 3,1, 4, 4, 3,1, 3,1, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,

       

        };

       

        //用節拍索引作為循環變量

       

        for beat=0; beat

       

        while (!tmrflag; //每次定時器中斷完成後,檢測並處理節拍

       

        tmrflag = 0;

       

        if time == 0{ //當前節拍播完則啟動一個新節拍

       

        note = TwoTigerNotebeat- 1;

       

        T0RH = NoteReloadnote] 》》 8;

       

        T0RL = NoteReloadnote;

       

        //計算節拍總時間,右移 2 位相當於除 4,移位代替除法可以加快執行速度

       

        beatTime = TwoTigerBeatbeat* NoteFrequnote]) 》》 2;

       

        //計算發聲時間,為總時間的 0.75,移位原理同上

       

        soundTime = beatTime - beatTime 》》 2;

       

        enable = 1; //指示蜂鳴器開始發聲

       

        time++;

       

        }else{ //當前節拍未播完則處理當前節拍

       

        //當前持續時間到達節拍總時間時歸零,

       

        //並遞增節拍索引,以準備啟動新節拍

       

        if time = beatTime{

       

        time = 0;

       

        beat++;

       

        }else{ //當前持續時間未達到總時間時,

       

        time++; //累加時間計數

       

        //到達發聲時間後,指示關閉蜂鳴器,

       

        //插入 0.25*總時間的靜音間隔,

       

        if time == soundTime{

       

        enable = 0; //用以區分連續的兩個節拍

       

        }

       

        }

       

        }

       

        }

       

        }

       

        /* T0 中斷服務函數,用於控製蜂鳴器發聲 */

       

        void InterruptTimer0() interrupt 1{

       

        TH0 = T0RH; //重新加載重載值

       

        TL0 = T0RL;

       

        tmrflag = 1;

       

        if enable{ //使能時反轉蜂鳴器控製電平

       

        BUZZ = ~BUZZ;

       

        }else{ //未使能時關閉蜂鳴器

       

        BUZZ = 1;

       

        }

       

        }


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