蜂鳴器的工作原理

電路原理圖使用SH69P43為控制芯片，使用4MHz晶振作為主振蕩器。

PORTC.3/T0作為I/O口通過三極管Q2來驅動蜂鳴器LS1，而PORTC.2/PWM0則作為PWM輸出口通過三極管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，由于是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。軟件設計上，將根據兩種驅動方式來進行說明。

a）蜂鳴器工作原理：PWM輸出口直接驅動蜂鳴器方式

由于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。

這里將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。再來設置占空比寄存器，在PWM輸出中占空比的實現是

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，占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。只需要在占空比寄存器的高2位、中4位和低4位中分別填入0、F和A就可以完成對占空比的設置了，設置占空比為1/2duty。

以后只需要打開PWM輸出，PWM輸出口自然就能輸出頻率為2000Hz、占空比為1/2duty的方波。

b）蜂鳴器工作原理：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。由于驅動的信號剛好為周期500μs，占空比為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。

蜂鳴器報警器電路圖（一）

這是一個簡單的電路采用555定時器的蜂鳴器。該電路可激發水銀開關被觸發時，在任何所需的時間間隔的燈光，喇叭，或其他信號裝置。由于水銀開關電流處理能力沒有那么高，SCR是用來處理由555定時器電路的電流。選擇在最低的SCR額定電流為500mA，安全駕駛的555IC和繼電器。繼電器是不需要通過報警吸取的電流小于200mA時，在這種情況下，報警器可直接安裝更換繼電器線圈。

下面是電路原理圖：

蜂鳴器報警器電路圖（二）

（1）下圖為典型電磁爐的報警驅動電路及蜂鳴器。該電路是通過運算放大器進行驅動的，主要由IC3SF324中的兩個運算放大器構成。蜂鳴驅動信號（脈沖）經Q15、Q16放大后加到第一個運算放大器IC3C的⑨腳放大后由⑧腳輸出該信號經二極管D27、晶體管Q17去驅動第二個運算放大器IC3D的13腳。IC3D的輸出端14腳接蜂鳴器。當控制信號加到電路的輸入端后，經過兩級放大后，IC3D的14腳輸出脈沖信號，驅動蜂鳴器發聲。

（2）下圖該報警驅動電路是通過MCU微處理器的BUZ端進行驅動控制的，MCU微處理器通過BUZ端輸出脈沖信號，經晶體管Q5放大后，去驅動蜂鳴器，使之發出聲響，其中二極管VD50是用于吸收反向脈沖保護Q5晶體管。

在有些電磁爐中，為了延遲蜂鳴器的蜂鳴時間，而采用振蕩／延遲電路，該電路可延長蜂鳴器的蜂鳴時間，如圖15-6所示，為振蕩／延遲電路的實物外形及簡易連接示意圖。該振蕩／延遲電路受微處理器的觸發，當微處理器觸發信號送到HA17555的②腳后，該電蜂鳴器路就會由③腳輸出一定時間的驅動脈沖，從而使蜂鳴器發出聲響。

下圖為振蕩／延遲電路的內部結構圖及各引腳的功能。

蜂鳴器報警器電路圖（三）

電路見附圖。該電路由電容器Cl降壓、12V穩壓管1N4742穩壓、二極管Dl整流、電容器C2濾波后供電。剛來電時，由于電容器C3兩端電壓不能突變，近似為0，使得三極管Vl截止，電阻R4紿三極管V2提供足夠大的基極電流，接成射極跟隨器的V2飽和，使蜂鳴器HA發聲，告知線路來電。隨著C3通過R3不斷充電，三極管Vl逐漸進入飽和狀態，并使三極管V2截止，HA停止發聲。

停電時，電容器C3通過二極管D4和電阻R2迅速放電，由于放電時間常數很小，所以很短時間就使三極管Vl重新截止，這時電容器C4向三極管V2及相關電路供電，使V2重新導通飽和，HA發聲報訊，告知線路停電。

當C4兩端電壓放電至較小數值時，蜂鳴器HA停止報訊。

調整電阻R3或電容器C3的參數值，可改變來電時HA的鳴響時間；增減電容器C4的容量，可改變停電時HA的鳴響時間。

二極管D2可保證停電時C4僅向三極管V2電路供電，二極管D3可以適當延長來電時HA的報訊時間。

蜂鳴器報警器電路圖（四）

這個簡單的電路能在交流電源斷電（或電壓低于50V）時發出報警聲。

交流市電經二極管D1半波整流，與電阻R1、R2、R3和R4串聯組成分壓器．在R3上分得較小電壓去控制晶體管T1與MOS場效應管T2的工作狀態。一旦交流斷電或電壓太低．蜂嗚器Bz1就發出報警聲。

由于二極管D1起半波整流作用，因而送入晶體管T1的是脈沖直流信號．在交流電源電壓正常情況下．R3上的電壓能保持T1導通，場效應管他就處于截止狀態。一旦交流電網電壓低于50v，則R3上的電壓降到低于T1導通所需的門檻值，T1截止，而T2的柵極電壓升高。足以使T2導通．蜂鳴器就發出強烈的報警聲。

為了在交流電網正常情況下報警器基本不消耗電能，分壓器中的電阻均為高阻值．流過這些電阻的電流低于10μA。T2選MOS場效管。可使R5選擇10MΩ的阻值（因MOS管柵極電流很小），這樣在T1導通、T2截止時。經過電路的電流僅有約1μA，普通電池可用幾年，蜂鳴器采用CEP-2260A．9V電源耗電5mA。

該報警器的測試很簡單．安裝完后插入交流電源，蜂鳴器應不發聲．再從交流電源插座上拔出，蜂嗚器應發出強音．表示電路工作正常。但要注意：若電路一直插入交流市電．決不可去觸摸電池！

蜂鳴器報警器電路圖（五）

紅外感應報警電路設計思路來源于自動開門關門的生活場景，人走進銀行，門自動打開，離開后門自動關閉。或者說來源于肯德基等高檔餐廳的水龍頭，當手放在水龍頭下，水自動流出，離開后水自動關閉。該電路應用的生活場景非常多，是電路設計人員必須掌握的一種電路，紅外二極管感應報警電路焊接專用原理圖如下：

紅外二極管感應報警電路主要由紅外感應電路、電壓取樣比較電路、聲光報警電路等構成。紅外感應電路由紅外發射管VD1、紅外接收管VD2、瓷片電容C1、C2構成。電壓取樣比較電路由電位器RP1、通用運算放大器LM358構成，聲光報警電路由9012三極管VT1、VT2、有源蜂鳴器HA1、發光二極管LED1構成。

特別要說明的是本電路焊接成功后，必須調試后才能達到相應的效果，只有弄懂了紅外感應電路的工作原理后才能調試相關的參數，具體調試方法如下。通上5V電源，紅外發射管VD1導通，發出紅外光（眼睛是看不見的），如果此時沒有用手擋住光，則紅外接收管VD2沒有接受到紅外光，紅外接收管VD2仍然處于反向截止狀態。

紅外接收管VD2負極的電壓仍然為高電平，并送到LM358的3腳。LM358的2腳的電壓取決于電位器RP1，只要調節電位器RP1到合適的位置（用萬用表測量LM358的2腳的電壓大概為2.5V左右），就能保證LM358的3腳的電壓大于LM358的2腳的電壓，根據比較器的工作原理，當V+》V-的時候，LM358的1腳就會輸出高電平，并通過限流電阻R3送到PNP型三極管VT1、VT2的基極，致使三極管VT1、VT2截止，蜂鳴器HA1不發聲，發光二極管LED熄滅。

當用手靠近紅外發射管VD1時，將紅外光檔住并反射到紅外接收管VD2上，紅外接收管VD2接受到紅外光，立刻導通，使得紅外接收管VD2負極的電壓急速下降，該電壓送到LM358的3腳上。此時，LM358的3腳電壓下降到低于2腳的電壓，根據比較器的工作原理，V+通過以上調試，就可以實現當手移動到紅外發射管VD1和紅外接收管VD2的上面時，蜂鳴器發聲，發光二極管點亮。

當手離開紅外發射管VD1和紅外接收管VD2的上面時，蜂鳴器停止發聲，發光二極管熄滅，產生了感應手的效果。