蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,它被广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电话机等电子产品中作发声器件。
蜂鸣器主要分为电磁式蜂鸣器和压电式蜂鸣器两种类型。
电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场,振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。
压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成,当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHz的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
蜂鸣器从信号源上分为有源和无源两种,有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声;而无源蜂鸣器则和电磁扬声器一样,需要接在音频输出电路中才能发声。
在实际使用蜂鸣器时,区分是有源还是无源蜂鸣器、电磁式还是压电式。
例3-6 设计并仿真一“叮咚”电子门铃,当按压门铃按钮时,室内蜂鸣器发出“叮咚”声音。设fosc=12MHz。
(1)电路设计。
图3.21为蜂鸣器的驱动电路,蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的,因此需要一定的电流才能驱动它,单片机IO引脚输出的电流较小,单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器,因此需要增加一个电流放大的电路。图中用三极管8550来放大驱动蜂鸣器,单片机P1.5输出高低电平经R1连接三极管B极,控制三极管的导通与截止,从而控制蜂鸣器的工作。低电平时三极管导通,蜂鸣器得电蜂鸣,高电平时三极管截止,蜂鸣器失电关闭蜂鸣。
将门铃按钮与P3.2连接,电子门铃电路图如图3.22所示。
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图3.21 蜂鸣器的驱动电路
图3.22 电子门铃电路
(2)程序设计。
我们可以通过程序控制P1.5脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。程序中改变单片机P1.5引脚输出波形的频率,就可以调整控制蜂鸣器音调,产生各种不同音色、音调的声音。另外,改变P1.5输出电平的高低电平占空比,则可以控制蜂鸣器的声音大小。
利用单片机的定时/计数器和中断,定时200μs产生中断,按“叮咚”两音的周期,记录对应中断次数,在P1.5引脚输出相应频率的方波,就控制了扬声器发出的音调。
控制程序如下:
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