蜂鳴器與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)

電子產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM”、“ZZG”、“LB”、“JD”等）表示。1．電壓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)光二極管。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1.5~2.5kHZ的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。2.電磁式蜂鳴器電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)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(fā)聲。蜂鳴器工作發(fā)聲原理圖蜂鳴器的發(fā)聲原理由振動裝置和諧振裝置組成，而蜂鳴器又分為無源他激型與有源自激型。無源他激型蜂鳴器的工作發(fā)聲原理是：方波信號輸入諧振裝置轉(zhuǎn)換為聲音信號輸出，無源他激型蜂鳴器的工作發(fā)聲原理圖如下：有源自激型蜂鳴器的工作發(fā)聲原理是：直流電源輸入經(jīng)過振蕩系統(tǒng)的放大取樣電路在諧振裝置作用下產(chǎn)生聲音信號，有源自激型蜂鳴器的工作發(fā)聲原理圖如下：2.蜂鳴器與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)

（1）蜂鳴器的基本知識

蜂鳴器分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。

“源”：振蕩源

有源蜂鳴器：內(nèi)部帶振蕩器，只要一通電就會叫。程序控制簡單，貴。

無源蜂鳴器：內(nèi)部不帶振蕩器，必須用2K~5K的方波去驅(qū)動。

聲音頻率可控，便宜。

基于DS1302時(shí)鐘整體功能分析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有源蜂鳴器和無源蜂鳴器的外觀如圖a、b。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都朝上放置時(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Rxl檔測試: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8Ω(或16Ω)的是無源蜂鳴器;如果能發(fā)出持續(xù)聲音的，且電阻在幾百歐以上的，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。2.蜂鳴器與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)

（2）蜂鳴器的工作條件

不同種類的蜂鳴器具有不同的工作電壓，本項(xiàng)目所用為5V無源蜂鳴器，其工作電流為15~45mA。

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（3）單片機(jī)接口的基本知識灌電流：單個(gè)引腳為10mA左右,最大總電流為80mA左右拉電流：最大總電流不足1mA

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（4）電路設(shè)計(jì)思路

即使采用灌電流的電路連接方式（10mA）也無法驅(qū)動蜂鳴器（20mA左右）正常工作，因此需要進(jìn)行電流放大——三極管

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（5）電路設(shè)計(jì)