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          單片機蜂鳴器的控制程序與驅動電路圖

          時間:2018-07-02
          關鍵字:單片機   蜂鳴器   

           蜂鳴器從結構區分分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器。壓電式為壓電陶瓷片發音,電流比較小一些,電磁式蜂鳴器為線圈通電震動發音,體積比較小。

          按照驅動方式分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。這里的有源和無源不是指電源,而是振蕩源。有源蜂鳴器內部帶了振蕩源,如圖1中所示,給了 BUZZ 引腳一個低電平,蜂鳴器就會直接響。而無源蜂鳴器內部是不帶振蕩源的,要讓他響必須給 500Hz~4.5KHz 之間的脈沖頻率信號來驅動它才會響。有源蜂鳴器往往比無源蜂鳴器貴一些,因為里邊多了振蕩電路,驅動發音也簡單,靠電平就可以驅動,而無源蜂鳴器價格比較便宜,此外無源蜂鳴器聲音頻率可以控制,而音階與頻率又有確定的對應關系,因此就可以做出來“do re mi fa sol la si”的效果,可以用它制作出簡單的音樂曲目,比如生日歌、兩只老虎等等。

           

           

           

           

          圖1  蜂鳴器電路原理圖

           

          我們來看一下圖1的電路,蜂鳴器電流依然相對較大,因此需要用三極管驅動,并且加了一個 100 歐的電阻作為限流電阻。此外還加了一個 D4 二極管,這個二極管叫做續流二極管。我們的蜂鳴器是感性器件,當三極管導通給蜂鳴器供電時,就會有導通電流流過蜂鳴器。而我們知道,電感的一個特點就是電流不能突變,導通時電流是逐漸加大的,這點沒有問題,但當關斷時,經“電源-三極管-蜂鳴器-地”這條回路就截斷了,過不了任何電流了,那么儲存的電流往哪兒去呢,就是經過這個 D4 和蜂鳴器自身的環路來消耗掉了,從而就避免了關斷時由于電感電流造成的反向沖擊。接續關斷時的電流,這就是續流二極管名稱的由來。

          蜂鳴器經常用于電腦、打印機、萬用表這些設備上做提示音,提示音一般也很簡單,就是簡單發出個聲音就行,我們用程序簡單做了個 4KHZ 頻率下的發聲和 1KHZ 頻率下的發聲程序,同學們可以自己研究下程序,比較下實際效果。

          #include

          sbit BUZZ = P1^6; //蜂鳴器控制引腳

          unsigned char T0RH = 0; //T0 重載值的高字節

          unsigned char T0RL = 0; //T0 重載值的低字節

          void OpenBuzz(unsigned int frequ);

          void StopBuzz();

          void main(){

          unsigned int i;

          TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1,但先不啟動

          EA = 1;

          while (1){ //使能全局中斷

          OpenBuzz(4000); //以 4KHz 的頻率啟動蜂鳴器

          for (i=0; i<40000; i++);

          StopBuzz(); //停止蜂鳴器

          for (i=0; i<40000; i++);

          OpenBuzz(1000); //以 1KHz 的頻率啟動蜂鳴器

          for (i=0; i<40000; i++);

          StopBuzz(); //停止蜂鳴器

          for (i=0; i<40000; i++);

          }

          }

          /* 蜂鳴器啟動函數,frequ-工作頻率 */

          void OpenBuzz(unsigned int frequ){

          unsigned int reload;//計算所需的定時器重載值

          reload = 65536 - (11059200/12)/(frequ*2); //由給定頻率計算定時器重載值

          T0RH = (unsigned char)(reload >> 8); //16 位重載值分解為高低兩個字節

          T0RL = (unsigned char)reload;

          TH0 = 0xFF; //設定一個接近溢出的初值,以使定時器馬上投入工作

          TL0 = 0xFE;

          ET0 = 1; //使能 T0 中斷

          TR0 = 1; //啟動 T0

          }

          /* 蜂鳴器停止函數 */

          void StopBuzz(){

          ET0 = 0; //禁用 T0 中斷

          TR0 = 0; //停止 T0

          }

          /* T0 中斷服務函數,用于控制蜂鳴器發聲 */

          void InterruptTimer0() interrupt 1{

          TH0 = T0RH; //重新加載重載值

          TL0 = T0RL;

          BUZZ = ~BUZZ; //反轉蜂鳴器控制電平

          }

          另外用蜂鳴器來輸出音樂,僅僅是好玩而已,應用很少,里邊包含了音階、樂譜的相關內容,程序也有一點復雜,所以就不詳細給大家去講解了。僅提供一個可以播放《兩只老虎》的程序,大家可以下載到板子上玩玩,滿足一下好奇心。

          純文本復制

          #include

          sbit BUZZ = P1^6; //蜂鳴器控制引腳

          unsigned int code NoteFrequ[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 對應頻率列表

          523, 587, 659, 698, 784, 880, 988, //中音 1-7

          1047, 1175, 1319, 1397, 1568, 1760, 1976 //高音 1-7

          };

          unsigned int code NoteReload[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 對應的定時器重載值

          65536 - (11059200/12) / (523*2), //中音 1

          65536 - (11059200/12) / (587*2), //2

          65536 - (11059200/12) / (659*2), //3

          65536 - (11059200/12) / (698*2), //4

          65536 - (11059200/12) / (784*2), //5

          65536 - (11059200/12) / (880*2), //6

          65536 - (11059200/12) / (988*2), //7

          65536 - (11059200/12) / (1047*2), //高音 1

          65536 - (11059200/12) / (1175*2), //2

          65536 - (11059200/12) / (1319*2), //3

          65536 - (11059200/12) / (1397*2), //4

          65536 - (11059200/12) / (1568*2), //5

          65536 - (11059200/12) / (1760*2), //6

          65536 - (11059200/12) / (1976*2), //7

          };

          bit enable = 1; //蜂鳴器發聲使能標志

          bit tmrflag = 0; //定時器中斷完成標志

          unsigned char T0RH = 0xFF; //T0 重載值的高字節

          unsigned char T0RL = 0x00; //T0 重載值的低字節

          void PlayTwoTiger();

          void main(){

          unsigned int i;

          EA = 1; //使能全局中斷

          TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1

          TH0 = T0RH;

          TL0 = T0RL;

          ET0 = 1; //使能 T0 中斷

          TR0 = 1; //啟動 T0

          while (1){

          PlayTwoTiger(); //播放樂曲--兩支老虎

          for (i=0; i<40000; i++); //停止一段時間

          }

          }

          /* 兩支老虎樂曲播放函數 */

          void PlayTwoTiger(){

          unsigned char beat; //當前節拍索引

          unsigned char note; //當前節拍對應的音符

          unsigned int time = 0; //當前節拍計時

          unsigned int beatTime = 0; //當前節拍總時間

          unsigned int soundTime = 0; //當前節拍需發聲時間

          //兩只老虎音符表

          unsigned char code TwoTigerNote[] = {

          1, 2, 3, 1, 1, 2, 3, 1, 3, 4, 5, 3, 4, 5,

          5,6, 5,4, 3, 1, 5,6, 5,4, 3, 1, 1, 5, 1, 1, 5, 1,

          };

          //兩只老虎節拍表,4 表示一拍,1 就是 1/4 拍,8 就是 2 拍

          unsigned char code TwoTigerBeat[] = {

          4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,

          3,1, 3,1, 4, 4, 3,1, 3,1, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,

          };

          //用節拍索引作為循環變量

          for (beat=0; beat

          while (!tmrflag); //每次定時器中斷完成后,檢測并處理節拍

          tmrflag = 0;

          if (time == 0){ //當前節拍播完則啟動一個新節拍

          note = TwoTigerNote[beat] - 1;

          T0RH = NoteReload[note] >> 8;

          T0RL = NoteReload[note];

          //計算節拍總時間,右移 2 位相當于除 4,移位代替除法可以加快執行速度

          beatTime = (TwoTigerBeat[beat] * NoteFrequ[note]) >> 2;

          //計算發聲時間,為總時間的 0.75,移位原理同上

          soundTime = beatTime - (beatTime >> 2);

          enable = 1; //指示蜂鳴器開始發聲

          time++;

          }else{ //當前節拍未播完則處理當前節拍

          //當前持續時間到達節拍總時間時歸零,

          //并遞增節拍索引,以準備啟動新節拍

          if (time >= beatTime){

          time = 0;

          beat++;

          }else{ //當前持續時間未達到總時間時,

          time++; //累加時間計數

          //到達發聲時間后,指示關閉蜂鳴器,

          //插入 0.25*總時間的靜音間隔,

          if (time == soundTime){

          enable = 0; //用以區分連續的兩個節拍

          }

          }

          }

          }

          }

          /* T0 中斷服務函數,用于控制蜂鳴器發聲 */

          void InterruptTimer0() interrupt 1{

          TH0 = T0RH; //重新加載重載值

          TL0 = T0RL;

          tmrflag = 1;

          if (enable){ //使能時反轉蜂鳴器控制電平

          BUZZ = ~BUZZ;

          }else{ //未使能時關閉蜂鳴器

          BUZZ = 1;

          }

          }

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