蜂鳴器的介紹:
單片機開發板上蜂鳴器分為兩種:一種稱之為有源蜂鳴器,另一種是無源蜂鳴器
從外表來看,無源蜂鳴器是外部可以看到有電路板的蜂鳴器,而有源蜂鳴器則是使用了黑膠封裝起來。
按照功能使用用途,蜂鳴器又可以分為電磁式蜂鳴器和壓電式蜂鳴器
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。
接通電源后,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。
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,多諧振蕩器由晶體管或集成電路構成,當接通電源后 (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。
電磁式蜂鳴器就是我們使用到的有源蜂鳴器,而壓電式蜂鳴器就是無源蜂鳴器,與之相比,有源蜂鳴器多的一個器件就是振蕩器,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,必須要輸出一定的脈沖頻率才可以使得蜂鳴器鳴叫。使用單片機來控制蜂鳴器時,還需要將信號進行放大之后才可以驅動起蜂鳴器,因為單片機IO引腳輸出的電壓不足以供得起蜂鳴器工作,所以要經過放大電路之后才可以帶的動起來。
無源蜂鳴器是沒有正負之分的,類似于喇叭,只要在兩個腿上加載不同的頻率的電信號就可以實現發聲,根據不同的頻率所發出的聲音也是不一樣的。
有源蜂鳴器是有正負之分的,只需要在兩個腿上加上電壓信號就會發聲,發出的聲音音調單一、頻率固定。
如何控制蜂鳴器的工作?
事實上,我們明白了原理之后,可以根據原理出發,改變單片機引腳輸出的工作頻率,從而改變蜂鳴器鳴叫的音調。還可以改變輸出電平的占空比,從而改變蜂鳴器輸出聲音的大小。
對于單片機來說,我們可用采用大林頓晶體管來控制蜂鳴器,這樣就可以解決由于單片機引腳輸出電壓帶不動蜂鳴器的問題了。
達林頓晶體管陣列
ULN2003是一個單片高電壓、高電流的達林頓晶體管陣列集成電路。它是由7對NPN達林頓管組成的,它的高電壓輸出特性和陰極箝位二極管可以轉換感應負載。單個達林頓對的集電極電流是500mA。達林頓管并聯可以承受更大的電流。此電路主要應用于繼電器驅動器,字錘驅動器,燈驅動器,顯示驅動器(LED氣體放電),線路驅動器和邏輯緩沖器。
ULN2003的每對達林頓管都有一個2.7k?串聯電阻,可以直接和TTL或5V CMOS置。
主要特點
- 500mA 額定集電極電流(單個輸出)
- 高電壓輸出:50V
- 輸入和各種邏輯類型兼容
- 繼電器驅動器
ULN2003芯片怎么驅動無源蜂鳴器呢?
一種簡單的方法是利用ULN2003芯片的開關特性和外部的方波信號源。方波信號源可以是一個單穩態觸發器、一個555定時器或者一個微控制器等。方波信號源的頻率決定了無源蜂鳴器的音調,方波信號源的占空比決定了無源脈沖的寬度。
VCC是電源正極,GND是電源負極,IN3是ULN2003芯片的第一路輸入端,OUT1是ULN2003芯片的第一路輸出端,BZ是無源蜂鳴器。方波信號源通過R1連接到IN3,R3是為了限制輸入端的電流而加的保護電阻。當方波信號源輸出高電平時,IN3接收到高電平信號,OUT3導通,BZ兩端有電壓差,發出聲音。當方波信號源輸出低電平時,IN3接收到低電平信號,OUT3截止,BZ兩端沒有電壓差,停止發聲。這樣就形成了一個周期性的聲音驅動過程。
程序編寫:
#include< reg52.h >
sbit beer=P2^0;
void delay(int i)
{
while(i--);
}
void main()
{
while(1)
{
beer=~beer; //通過取反延時,可用使得單片機引腳輸出的信號是一個波形信號
delay(10000);
}
}
在實際應用場合上,蜂鳴器的用途可謂是很常見的,一般來說都會選擇使用蜂鳴器作為報警提示,或者作為一個信號反饋狀態,比如出現故障報警、開始啟動提示等等。
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