人生倒计时
- 今日已经过去小时
- 这周已经过去天
- 本月已经过去天
- 今年已经过去个月
蜂鸣器的驱动电路
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*(但AVR可以驱动小功率蜂鸣器),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。
蜂鸣器驱动电路一般都包含以下几个部分:一个三极管、一个蜂鸣器、一个续流二极管和一个电源滤波电容。
1.蜂鸣器
发声元件,在其两端施加直流电压(有源蜂鸣器)或者方波(无源蜂鸣器)就可以发声,其主要参数是外形尺寸、发声方向、工作电压、工作频率、工作电流、驱动方式(直流/方波)等。这些都可以根据需要来选择。
2.续流二极管
蜂鸣器本质上是一个感性元件,其电流不能瞬变,因此必须有一个续流二极管提供续流。否则,在蜂鸣器两端会产生几十伏的尖峰电压,可能损坏驱动三极管,并干扰整个电路系统的其它部分。
3.滤波电容
滤波电容C1的作用是滤波,滤除蜂鸣器电流对其它部分的影响,也可改善电源的交流阻抗,如果可能,最好是再并联一个220uF的电解电容。
4.三极管
三极管Q1起开关作用,其基极的高电平使三极管饱和导通,使蜂鸣器发声;而基极低电平则使三极管关闭,蜂鸣器停止发声。
单片机驱动蜂鸣器电路?
单片机驱动蜂鸣器电路如下:
蜂鸣器经常用于电脑、打印机、万用表这些设备上做提示音,提示音一般也很简单,就是简单发出个声音就行,我们用程序简单做了个 4KHZ 频率下的发声和 1KHZ 频率下的发声程序代码如下:
#include
sbit BUZZ = P1^6; //蜂鸣器控制引脚
unsigned char T0RH = 0; //T0 重载值的高字节
unsigned char T0RL = 0; //T0 重载值的低字节
void OpenBuzz(unsigned int frequ);
void StopBuzz();
void main(){
unsigned int i;
TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1,但先不启动
EA = 1;
while (1){ //使能全局中断
OpenBuzz(4000); //以 4KHz 的频率启动蜂鸣器
for (i=0; i40000; i++);
StopBuzz(); //停止蜂鸣器
for (i=0; i40000; i++);
OpenBuzz(1000); //以 1KHz 的频率启动蜂鸣器
for (i=0; i40000; i++);
StopBuzz(); //停止蜂鸣器
for (i=0; i40000; i++);
}
}
/* 蜂鸣器启动函数,frequ-工作频率 */
void OpenBuzz(unsigned int frequ){
unsigned int reload;//计算所需的定时器重载值
reload = 65536 - (11059200/12)/(frequ*2); //由给定频率计算定时器重载值
T0RH = (unsigned char)(reload 8); //16 位重载值分解为高低两个字节
T0RL = (unsigned char)reload;
TH0 = 0xFF; //设定一个接近溢出的初值,以使定时器马上投入工作
TL0 = 0xFE;
ET0 = 1; //使能 T0 中断
TR0 = 1; //启动 T0
}
/* 蜂鸣器停止函数 */
void StopBuzz(){
ET0 = 0; //禁用 T0 中断
TR0 = 0; //停止 T0
}
/* T0 中断服务函数,用于控制蜂鸣器发声 */
void InterruptTimer0() interrupt 1{
TH0 = T0RH; //重新加载重载值
TL0 = T0RL;
BUZZ = ~BUZZ; //反转蜂鸣器控制电平
}
知识延展:
蜂鸣器从结构区分分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器。压电式为压电陶瓷片发音,电流比较小一些,电磁式蜂鸣器为线圈通电震动发音,体积比较小。
按照驱动方式分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。这里的有源和无源不是指电源,而是振荡源。有源蜂鸣器内部带了振荡源,如图 9-8 所示中,给了 BUZZ 引脚一个低电平,蜂鸣器就会直接响。
而无源蜂鸣器内部是不带振荡源的,要让他响必须给 500Hz~4.5KHz 之间的脉冲频率信号来驱动它才会响。
有源蜂鸣器往往比无源蜂鸣器贵一些,因为里边多了振荡电路,驱动发音也简单,靠电平就可以驱动,而无源蜂鸣器价格比较便宜,此外无源蜂鸣器声音频率可以控制,而音阶与频率又有确定的对应关系,因此就可以做出来“do re mi fa sol la si”的效果,可以用它制作出简单的音乐曲目,比如生日歌、两只老虎等等。
蜂鸣器电路工作原理设计是怎样的
蜂鸣器电路的工作原理
蜂鸣器 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) 蜂鸣器工作原理: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。
蜂鸣器驱动电路的原理是什么?
叮咚门铃
下图是一种能发出“叮、咚”声的门铃的电原理图。它是利用一块时基电路集成块和外围元件组成的。它的音质优美逼真,装调简单容易、成本较低,一节6V迭层电池可用三个月以上,耗电量较低。
图中的IC便是时基电路集成块555,它构成无稳态多谐振荡器。按下按钮AN(装在门上),振荡器振荡,振荡频率约700Hz,扬声器发出“叮”的声音。与此同时,电源通过二极管D1给C1充电。放开按钮时,C1便通过电阻R1放电,维持振荡。但由于AN的断开,电阻R2被串入电路,使振荡频率有所改变,大约为500Hz左右,扬声器发出“咚”的声音。直到C1上电压放到不能维持555振荡为止。“咚”声的余音的长短可通过改变C1的数值来改变。
不用电池的双音门铃
随着电话机的普及率越来越高,拥有住宅电话的家庭也越来越多,但大多数住宅电话使用率很低,利用电话入户馈线提供的48V(60V)直流馈电作电子门铃的工作能源是经济实用的。现介绍一款不用电池的双音门铃电路。电路原理如图所示,不难看出,图中电路是常规的电话机振铃电路的变型。a、b分别是电话机入户线的正、负两端。AN为常开型门铃按钮,在电话机候机时,按下AN,程控交换机提供的48V(或60V)电压,直流馈电经VD1、R1对电容C1充电,当C1端电压Vc达到IC1的起控电压时,IC1起振送出双音电子铃流使蜂鸣器B发声,告知主人有客来访。而当电话机正在使用时,则图中a、b之间的电压较低达不到IC1的起控电压,此时,即使按下AN门铃按钮也不工作,这是因为由于R1取值较大,远大于电话机的阻抗。故AN按下时对电话机的正常通话无影响。也对程控交换机无不良影响,仅在使用门铃时对其间打入的电话遇忙。
一种对讲门铃的剖析及改进
有一种对讲门铃的电路如图,其工作原理如下:平时挂机时叉簧开关HS的1、2触点接通,用AC220V供电,V1有直流输出,此电压既对电池充电,也加到音乐IC的③脚。如按一下S,则音乐IC的②脚受触发,④脚有音乐信号输出,经V2放大后推动扬声器发声,同时经R5推动Y2、Y3。摘机后,叉簧开关HS的1、3接点接通,通话电路接通电源,这时可进行对讲。
本对讲门铃由于音频放大器IC2(LM386)的增益很高,容易使Y2、Y3产生啸叫声。经笔者实际验证,只要在Y2、Y3两端并联一只几pF的小电容,啸叫声即可消除。
不用按钮的音乐门铃
本文介绍一种不用按钮的音乐门铃,来人只要站在门铃前,便可自动发出门铃声。
该音乐门铃电路原理如附图所示。IC1等元件组成红外发射电路,由IC1、RP、R1、C1构成多谐振荡频率,按图示元件数据,振荡频率约40kHz,输出电流为100--200mA,可驱动红外发光二极管D1发射出40kHz调制红外脉冲。IC2是红外接收芯片,灵敏度高、增益高、输出波形好,并具有鉴频功能。红外接收管D2接收到40kHz频率的红外脉冲后,转换为电信号,送入IC2第⑦脚,经放大和C5、L调谐以及IC2内部电路检波、整形后,由第①脚输出脉冲信号。
平时,IC2第①脚输出低电瓶,D3截止,音乐集成电路IC3无触发脉冲,不产生音乐信号输出,扬声器B不发声。当有人站在门前遮挡D1发射的红外信号时,IC2第①脚电位瞬间由低电平变为高电平,经D3触发IC3输出音乐信号,由V放大推动扬声器发声。
IC1选用NE555,IC2为μPC1373,IC3选用9300系列音乐集成电路。D1可用SE303A或LM66R型
5mm圆形红外发光二极管,D2可用PH302方形红外接收二极管。V为9013NPN管,β≥100。B选用YD58--1型、8Ω/0.25W小口径扬声器。L用?0.08mm高强度漆包线,在小型晶体管收音机的中频变压器骨架上密绕30匝即可。
两种无按钮音乐门铃
门铃均需安装按装,因而存在着安装麻烦和易于丢失损坏等问题。用复合开关管代替机械触发开关制作的音乐门铃,即可克服上述弊端。
图1为振动式。当有人用手敲门时,安装在门内侧的压电陶瓷片YD受到振动而产生相应的音频电压,使复合管开关BG1和BG2导通,音乐电路CIC受到触发即演奏一段乐曲。压电陶瓷片以采用直径较大的为宜,用502胶水