单片机驱动蜂鸣器原理与设计- 明月清风和俺的日志- 网易博客

单片机驱动蜂鸣器原理与设计

2010-05-19 16:30:40 阅读10 评论0 字号:

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,本文介绍如何用单片机驱动蜂鸣器,他广泛应用于计算机、打印机、复印机、xxx、电话机等电子产品中作发声器件。

蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

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。

下面是电磁式蜂鸣器的外形图片及结构图。。。

电磁式蜂鸣器结构示意图:
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如图所示,蜂鸣器的正极接到VCC(+5V)电源上面,蜂鸣器的负极接到三极管的发射极E,三极管的基级B经过限流电阻R1后由单片机的P3.7引脚控制,当P3.7输出高电平时,三极管T1截止,没有电流流过线圈,蜂鸣器不发声;当P3.7输出低电平时,三极管导通,这样蜂鸣器的电流形成回路,发出声音。因此,我们可以通过程序控制P3.7脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。

程序中改变单片机P3.7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P3.7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,这些我们都可以通过编程实验来验证。


二、蜂鸣器列子

下面我们举几个简单的单片机驱动蜂鸣器的编程和电路设计的列子。

1、简单的蜂鸣器实验程序:本程序通过在P3.7输出一个音频范围的方波,驱动实验板上的蜂鸣器发出蜂鸣声,其中DELAY延时子程序的作用是使输出的方波频率在人耳朵听觉能力之内的20KHZ以下,如果没有这个延时程序的话,输出的频率将大大超出人耳朵的听觉能力,我们将不能听到声音。更改延时常数,可以改变输出频率,也就可以调整蜂鸣器的音调。大家可以在实验中更改#228为其他值,听听蜂鸣器音调的改变。

ORG 0000H
AJMP MAIN ;跳转到主程序

ORG 0030H
MAIN: CPL P3.7 ;蜂鸣器驱动电平取反
LCALL DELAY ;延时
AJMP MAIN ;反复循环

DELAY:MOV R7,#228 ;延时子程序,更改该延时常数可以改变蜂鸣器发出的音调
DE1: DJNZ R7,DE1
RET
END

2、倒车警示音实验程序:我们知道各种卡车、货柜车在倒车时候,会发出倒车的蜂鸣警示提示音,同时警示黄灯也同步闪烁,提醒后面的人或车辆注意。本实验例程就实现倒车警示功能,通过实验板上的蜂鸣器发出警示音,同时通过实验板上P1.2和P1.5上的两个黄色发光二极管来发出黄色警示灯。

ORG 0000H
AJMP START ;跳转到初始化程序

ORG 0033H
START:
MOV SP,#60H ;SP初始化
MOV P3,#0FFH ;端口初始化

MAIN: ACALL SOUND ;蜂鸣器发声
ACALL YS500M ;延时
AJMP MAIN

SOUND:
MOV P1,#11011011B ;点亮2个警示黄色发光二极管
MOV R2,#200 ;响200个周期
SND1: CLR P3.7 ;输出低电平T1导通,蜂鸣器响
ACALL YS1ms ;延时
SETB P3.7 ;输出高电平T1截止,蜂鸣器不响
ACALL YS1ms ;延时
DJNZ R2,SND1
MOV P1,#0FFH ;熄灭黄色警示灯
RET

YS1ms: ;1ms延时子程序
MOV R0,#2
YL1: MOV R1,#250 ;改变R0的数值可改变声音频率
DJNZ R1,$
DJNZ R0,YL1
RET

YS500M: ;500ms延时子程序
MOV R0,#6
YL2: MOV R1,#200
YL3: MOV R2,#250
DJNZ R2,$
DJNZ R1,YL3
DJNZ R0,YL2
RET

END


3、“叮咚”电子门铃实验程序:常见的家用电子门铃在有客人来访时候,如果按压门铃按钮时,室内会发出“叮咚”声音,本实验程序模拟电子门铃的发音,当我们按压实验板上的K1按钮时候,蜂鸣器发出“叮咚”音乐声,是一个比较实用的程序。

ORG 0000H
LJMP START ;跳转到初始化程序

ORG 000BH
LJMP PGT0 ;跳转到T0中断服务程序

START:
OBUF1 EQU 30H ;初始化程序
OBUF2 EQU 31H
OBUF3 EQU 32H
OBUF4 EQU 33H
FLAGB BIT 00H
STOPB BIT 01H
K1 BIT P3.2 ;定义按钮K1,作为门铃按钮

MOV TMOD,#02H ;定时器初始化
MOV TH0,#06H
MOV TL0,#06H
SETB ET0 ;启动定时器T0
SETB EA ;启动总中断

MAIN: ;主程序
JB K1,MAIN ;检测K1按钮
LCALL YS10M ;延时去抖动
JB K1,MAIN
SETB TR0 ;按钮有效
MOV P1,#00H ;点亮按钮指示灯
MOV OBUF1,#00H
MOV OBUF2,#00H
MOV OBUF3,#00H
MOV OBUF4,#00H
CLR FLAGB
CLR STOPB
JNB STOPB,$
MOV P1,#0FFH
LJMP MAIN ;发出“叮咚”完毕,返回重新检测按钮

YS10M: ;10ms延时子程序
MOV R6,#20
D1: MOV R7,#248
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D1
RET

PGT0: ;定时器T0中断服务程序
INC OBUF3 ;中断服务程序中发出一声“叮咚”响声
MOV A,OBUF3
CJNE A,#100,NEXT
MOV OBUF3,#00H
INC OBUF4
MOV A,OBUF4
CJNE A,#20,NEXT
MOV OBUF4,#00H
JB FLAGB,PGSTP
CPL FLAGB
AJMP NEXT
PGSTP:
SETB STOPB
CLR TR0
LJMP INT0RET
NEXT: JB FLAGB,SOU2
INC OBUF2
MOV A,OBUF2
CJNE A,#03H,INT0RET
MOV OBUF2,#00H
CPL P3.7
LJMP INT0RET
SOU2: INC OBUF1
MOV A,OBUF1
CJNE A,#04H,INT0RET
MOV OBUF1,#00H
CPL P3.7
LJMP INT0RET
INT0RET:
RETI

END

#include
unsigned char obuf1;
unsigned char obuf2;
unsigned int obuf3;

bit stopb;
bit flagb;

void main(void)
{
unsigned char i,j;

TMOD=0x02; //定时器T0初始化
TH0=0x06;
TL0=0x06;
ET0=1;
EA=1; //允许总中断

while(1)
{
if(P3_2==0) //检测K1按键
{
P1=0x00;
for(i=10;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
if(P3_2==0)
{
obuf1=0;
obuf2=0;
obuf3=0;
flagb=0;
stopb=0;
TR0=1; //启动定时器T0,发出“叮咚”声
while(stopb==0);
P1=0xff;
}
}
}
}

void t0(void) interrupt 1 using 0
{
obuf3++;
if(obuf3==2000)
{
obuf3=0;
if(flagb==0)
{
flagb=~flagb;
}
else
{
stopb=1;
TR0=0;
}
}
if(flagb==0)
{
obuf2++;
if(obuf2==3)
{
obuf2=0;
P3_7=~P3_7;
}
}
else
{
obuf1++;
if(obuf1==4)
{
obuf1=0;
P3_7=~P3_7;
}
}
}

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