51单片机综合学习系统之继电器、蜂鸣器篇
9．4蜂鸣器实验
在很多的单片机系统中除了显示器件外经常还有发声器件，最常见的发声器件是蜂鸣器。蜂鸣器一般用于一些要求不高的声音报警及按键操作提示音等场合。蜂鸣器的形状一般如图9-11所示。虽然它有自己的固有频率，但是它也可以被加以不同频率的方波，从而编制一些简单的音乐。
图9-11 蜂鸣器实物图
9．4．1 实例功能
本实例就是来实现蜂鸣器发声，通过本小节的实验，可以使读者熟练掌握蜂鸣器的应用。
图9-12 蜂鸣器实验演示图
9．4．2 器件和原理
蜂鸣器和普通扬声器相比，最重要一个特点是只要按照极性要求加上合适的直流电压，就可以发出固有频率的声音，因此使用起来比扬声器简单。由此可知，蜂鸣器的控制和LED的控制对单片机而言是没有区别的。
9．4．3 硬件电路
虽然蜂鸣器的控制和LED的控制对于单片机是一样的，但在外围硬件电路上却有所不同，因为蜂鸣器是一个感性负载，一般不建议用单片机I/O口直接对它进行操作，所以{zh0}加个驱动三极管，在要求较高的场合还会加上反相保护二极管。本例实验只为了达到学习目的并没有加反相二极管保护，硬件电路可以参考下图9-13。
图9-13 硬件原理图
通过硬件原理图可知，图中三极管用了PNP型，所以要使蜂鸣器发声只要给单片机P3.6置低电平就可，由此可以为下文的程序编写提供关键参考。
9．4．4 程序设计
01#include <reg51.h>
02
03sbit BUZZER="P3"^7;
04
05void main(void)
06{
07BUZZER = 0;
08while(1);
09}
9．4．5 代码分析
序号1：包含51单片机寄存器定义地头文件
序号3：位定义蜂鸣器为P3.7
序号5-9：main程序
序号7：使P3.7端口输出电平0，蜂鸣器发声
序号8：循环等待
9．5继电器实验
在现代自动控制设备中，都存在一个电子电路（弱电）与电气电路（强电）的互相连接问题，一方面要使电子电路的控制信号能够控制电气电路的执行元件（如电动机、电磁铁、电灯等），另一方面又要为电子线路的电气电路提供良好的电隔离，以保护电子电路和人身的安全。继电器便能完成这一桥梁作用。
9．5．1 实例功能
本实例通过单片机来控制继电器吸合、释放，读者可以熟练掌握继电器的使用方法。在本例中读者也可以用继电器的常开、常闭触点控制电灯的亮灭，实现“以小控大”。
图9-14 继电器实验演示图
9．5．2 器件和原理
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。在大多数的情况下，继电器就是一个电磁铁，这个电磁铁的衔铁可以闭合或断开一个或数个接触点。当电磁铁的绕组中有电流通过时，衔铁被电磁铁吸引，因而就改变了触点的状态。继电器一般可以分为电磁式继电器、热敏干簧继电器、固态继电器等。本实验板上配置的继电器如图9-15。
图9-15 继电器实物图
继电器也是属于感性器件，所以不能用单片机的I/O口直接来控制，且要在三极管等控制器件上加反相保护电路。一般实验中都是单片机通过一个PNP型三极管，把三极管作为电子开关来驱动继电器，继电器的开和关xx由三极管的基极电平进行控制。当三极管基极为高电平，PNP型三极管截止，这时继电器不工作；反之为低电平的话，PNP型三极管导通，继电器得电吸合。
9．5．3 硬件电路
继电器实验原理图可以参考下图9-16。
图9-16 硬件原理图
9．5．4 程序设计
01#include <reg51.h>
02
03sbit RELAY = P1^3;
04
05void Delay()
06{
07unsigned char i,j;
08for(i=0;i<255;i++)
09for(j=0;j<255;j++);
10}
11
12void main()
13{
14while(1)
15{
16RELAY = 0;
17Delay();
18RELAY = 1;
19Delay();
20}
21}
8．5．5 代码分析
序号1：包含51单片机寄存器定义的头文件
序号3：位定义继电器为I/O口P1.3
序号5-10：一个延时函数，具体延长的时间和使用的晶体相关
序号7：定义两个无符号变量i，j
序号8-9：通过i，j的自加嵌套循环执行，达到延时目的
序号12-21：main函数
序号14：进入主程序的while循环
序号16：继电器吸合
序号17：调用延时程序
序号18：继电器释放
序号19：调用延时程序
