蜂鳴器的結(jié)構(gòu)原理

1、蜂鳴器的結(jié)構(gòu)原理1 .壓電式蜂鳴器 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。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)廠極管。一多諧振蕩器由 晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通 電源后(1.5-15V直流工 作電壓)，多諧振蕩器起振，輸出1.52.5kHZ的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng) 壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由皓鈦酸鉛或犯鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。2.電磁式蜂鳴器電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁 線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈,使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)

2、膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。編輯本段蜂鳴器的制作(1 )制蜂鳴器備電磁鐵M :在長(zhǎng)約6厘米的鐵螺栓上繞 100圈導(dǎo)線，線端留下5厘米作引 線，用透明膠布把線圈粘好，以免線圈松開，再用膠布把它粘在一個(gè)盒子上 電磁鐵就做好了 .(2) 制備彈片P:從鐵罐頭盒上剪下一條寬約2厘米的長(zhǎng)鐵片，彎 成直角，把電磁鐵的一條引線接在彈片上，再用膠布把彈片緊貼在木板上.(3) 用曲別針做觸頭Q,用書把曲別針墊高，用膠布粘牢，引出一條導(dǎo)線，如圖連接好電路.(4) 調(diào)節(jié)M與P之間的距離(通過移動(dòng)盒子)，使電磁鐵能吸引彈 片，調(diào)節(jié)觸點(diǎn)與彈片之間的距離，使它們能恰好接觸，通電后就可以聽到 蜂鳴聲

3、.有源蜂鳴器和無源蜂鳴器教你區(qū)分有源蜂鳴器和無源蜂鳴器現(xiàn)在市場(chǎng)上出售的一種小型蜂鳴器因其體積?。ㄖ睆街挥衛(wèi)lmm）、重量輕、價(jià)格低、結(jié)構(gòu)牢靠，而廣泛地應(yīng)用在各種需要發(fā)聲的電器設(shè)備、電子 制作和單片機(jī)等電路中。有源蜂鳴器和無源蜂鳴器的外觀如圖a、b所示。圖：有源和無源蜂鳴器的外觀a）有源b）無源從圖a、b外觀上看，兩種蜂鳴器好像一樣，但仔細(xì)看，兩者的高度略 有區(qū)別，有源蜂鳴器 a,高度為9mm而無源蜂鳴器 b的高度為8mm如將 兩種蜂鳴器的引腳郡朝上放置時(shí)，可以看出有綠色電路板的一種是無源蜂 鳴器，沒有電路板而用黑膠封閉的一種是有源蜂鳴器。迸一步判斷有源蜂鳴器和無源蜂鳴器，還可以用萬用表電阻檔R

4、xl檔測(cè)試：用黑表筆接蜂鳴器 "+"引腳，紅表筆在另一引腳上來回碰觸，如果觸 發(fā)出咔、咔聲的且電阻只有8Q （或16Q ）的是無源蜂蜂鳴器鳴器；如果能發(fā)出持續(xù)聲音的，且電阻在幾白歐以上的，是有源蜂鳴器。有源蜂鳴器直接接上額定電源（新的蜂鳴器在標(biāo)簽上都有注明 ）就可連續(xù)發(fā)聲；而無源蜂鳴器則和電磁 揚(yáng)聲器一樣，需要接在音頻輸出電路中才能 發(fā)聲。蜂鳴器驅(qū)動(dòng)模塊在單片機(jī)應(yīng)用的設(shè)計(jì)上，很多方案都會(huì)用到蜂鳴器，大部分都是使用 蜂鳴器來做提示或報(bào)警，比如按鍵按下、開始工作、工作結(jié)束或是故障等 等。這里對(duì)單片機(jī)在蜂鳴器驅(qū)動(dòng)上的應(yīng)用作一下描述。驅(qū)動(dòng)方式由丁自激蜂鳴器是 直流電壓 驅(qū)動(dòng)的，不需

5、要利用交流 信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 只需對(duì)驅(qū)動(dòng)口輸出驅(qū)動(dòng)電平并通過三極管放大驅(qū)動(dòng)電流就能使蜂鳴器發(fā)出聲音，很簡(jiǎn)單，這里就不對(duì)自激蜂鳴器進(jìn)行說明了。這里只對(duì)必須用1/2duty的方波信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的他激蜂鳴器進(jìn)行說明。單片機(jī)驅(qū)動(dòng)他激蜂鳴器的方式有兩種：一種是PWM輸出口直接驅(qū)動(dòng)，另一種是利用I/O 定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形對(duì)蜂鳴器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。PWM輸出口直接驅(qū)動(dòng)是利用 PWM輸出口本身可以輸出一定的方波來直 接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。在單片機(jī)的軟件設(shè)置中有幾個(gè)系統(tǒng)寄存器是用來設(shè)置PWM口的輸出的，可以設(shè)置占空比、周期等等，通過設(shè)置這些寄存器產(chǎn)生符合 蜂鳴器要求的 頻率的波形之后，只要打開PWM輸出，PWM輸出口就能輸出

6、該頻率的方波，這個(gè)時(shí)候利用這個(gè)波形就可以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器了。比如頻率為 2000Hz的蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)，可以知道周期為500 s,這樣只需要把 PWM的周期設(shè)置為500 s ,占空比電平設(shè)置為 250 s，就能產(chǎn)生一個(gè)頻率為 2000Hz 的方波，通過這個(gè)方波再利用三極管就可以去驅(qū)動(dòng)這個(gè)蜂鳴器了。而利用I/O 定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形的方式會(huì)比較麻煩一點(diǎn)，必 須利用定時(shí)器來做定時(shí),通過定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生符合蜂鳴器要求的頻率的 波形，這個(gè)波形就可以用來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器了。比如為2500Hz的蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)，可以知道周期為 400 s,這樣只需要驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的I/O 口每200 s翻轉(zhuǎn)一次電平就可以產(chǎn)生一個(gè)頻率為25

7、00Hz,占空比為1/2duty 的方波，再通過三極管放大就可以驅(qū)動(dòng)這個(gè)蜂鳴器了。蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路由丁蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致丁單片機(jī)的I/O 口是無法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用 放大電路 來驅(qū)動(dòng),一般使用三極管來放大電流就可 以了。蜂鳴器驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)由丁這里要介紹兩種 驅(qū)動(dòng)方式的方法，所以在設(shè)計(jì)模塊系統(tǒng)中將兩種 驅(qū)動(dòng)方式做到一塊，即程序里邊不僅介紹了PWM輸出口驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的方法，還要介紹I/O 口驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的方法。所以，我們將設(shè)計(jì)如下的一個(gè)系統(tǒng)來 說明單片機(jī)對(duì)蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)：系統(tǒng)有兩個(gè)他激蜂鳴器，頻率都為2000Hz,一個(gè)由I/O 口進(jìn)行控制，另一個(gè)由PWM輸出口進(jìn)行控制；系統(tǒng)還有兩個(gè)按鍵，一個(gè)

8、按鍵為 PORT按鍵，I/O 口控制的蜂鳴器不鳴叫時(shí)按一次按鍵I/O口控制的蜂鳴器鳴叫，再按一次停止鳴叫， 另一個(gè)按鍵為 PWM按鍵，PWM 口控制的蜂鳴器不鳴叫時(shí)按一次按鍵PWhMu出口控制的蜂鳴器鳴叫，再按一次停止鳴叫。電路原理圖如圖1-3所示，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(qū)動(dòng)蜂鳴器 LS1,而PORTC.2/PWM0M作為PWM輸出口通過三極管 Q1來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器 LS2。另外在PORTA.3和PORTA.2分別接了兩個(gè)按鍵， 一個(gè)是PWM按鍵，是用來控制PWM輸出口驅(qū)動(dòng)蜂鳴器使用的；另一個(gè)是PORT按

9、鍵，是用來控制I/O 口驅(qū)動(dòng)蜂鳴器使用的。連接按鍵的 I/O 口開內(nèi)部 上拉電阻。軟件設(shè)計(jì)方法先分析一下蜂鳴器。所使用的蜂鳴器的工作頻率是2000Hz,也就是說蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形周期是500 s,由丁是1/2duty 的信號(hào)，所以一個(gè)周期內(nèi)的高電平和 低電平的時(shí)間寬度都為 250 k s。軟件設(shè)計(jì)上，我們將根 據(jù)兩種驅(qū)動(dòng)方式來進(jìn)行說明。a) PWM輸出口直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器方式由丁 PWM只控制固定頻率的蜂鳴器，所以可以在程序的系統(tǒng)初始化 時(shí)就對(duì)PWM的輸出波形進(jìn)行設(shè)置。首先根據(jù)SH69P43的PWM俞出的周期寬度是 10位數(shù)據(jù)來選擇 PWM時(shí) 鐘。系統(tǒng)使用4MHz的晶振作為主振蕩器，一個(gè)tosc

10、的時(shí)間就是0.25 s,若是將PWM的時(shí)鐘設(shè)置為tosc的話，則蜂鳴器要求的波形周期500 s的計(jì)數(shù)值為 500 s/0.25 s= (2000) 10= (7D0) 16, 7D0H 為 11 位的數(shù) 據(jù)，而 SH69P43 的 PWM輸出周期寬度只是 10位數(shù)據(jù)，所以選擇PWM的時(shí)鐘為tosc是不能實(shí) 現(xiàn)蜂鳴器所要的驅(qū)動(dòng)波形的。這里我們將 PWM的時(shí)鐘設(shè)置為 4tosc，這樣一個(gè) PWM的時(shí)鐘周期就是 1 s 了，由此可以算出 500 s對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值為 500 s/1 s= (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(gè)寄存器中填入1、F和4,就完成了

11、對(duì)輸出周期的設(shè)置。再來設(shè)置占空比寄存器， 在PWM輸出中占空比的實(shí)現(xiàn)是通過設(shè)定一個(gè)周期內(nèi)電平的寬度來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)輸出模式選擇為普通模 式時(shí)，占空比寄存器是用來設(shè)置高電平的寬度。250 11 s的寬度計(jì)數(shù)值為250 s/1 s= (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(duì)占空比的設(shè)置了，設(shè)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) I/O口定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平驅(qū)動(dòng)蜂鳴器方式使用I/O 口定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平驅(qū)動(dòng)蜂鳴器方式的設(shè)置比較簡(jiǎn)單，只需要對(duì) 波形分析一下。由丁驅(qū)動(dòng)的信號(hào)剛好為周期500 s,占空比為1/2duty 的方波，只需要每250 s進(jìn)行一次電平翻轉(zhuǎn)，就可以得到驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的方波 信號(hào)。在程序上，可以使用TIMER0來定時(shí)，將TIMER0的預(yù)分頻設(shè)置為/1 , 選擇TIMER0的始終為系統(tǒng)時(shí)鐘(主