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單片機蜂鳴器控制程序和驅(qū)動電路

出處:電子市場 發(fā)布于:2016-12-28 14:18:42 | 5277 次閱讀

    蜂鳴器從結(jié)構(gòu)區(qū)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(fā)音,電流比較小一些,電磁式蜂鳴器為線圈通電震動發(fā)音,體積比較小。
    按照驅(qū)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(nèi)部帶了振蕩源,如圖 9-8 所示中,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(nèi)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(qū)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(qū)動發(fā)音也簡單,靠電平就可以驅(qū)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(guān)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 9-8 蜂鳴器電路原理圖


    我們來看一下圖 9-8 的電路,蜂鳴器電流依然相對較大,因此需要用三極管驅(qū)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(xù)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(guān)斷時,經(jīng)“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(jīng)過這個 D4 和蜂鳴器自身的環(huán)路來消耗掉了,從而就避免了關(guān)斷時由于電感電流造成的反向沖擊。接續(xù)關(guān)斷時的電流,這就是續(xù)流二極管名稱的由來。
    蜂鳴器經(jīng)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(fā)出個聲音就行,我們用程序簡單做了個 4KHZ 頻率下的發(fā)聲和 1KHZ 頻率下的發(fā)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(jié)
    unsigned char T0RL = 0; //T0 重載值的低字節(jié)
    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(shù),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(jié)
    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(shù) */
    void StopBuzz(){
    ET0 = 0; //禁用 T0 中斷
    TR0 = 0; //停止 T0
    }
    /* T0 中斷服務函數(shù),用于控制蜂鳴器發(fā)聲 */
    void InterruptTimer0() interrupt 1{
    TH0 = T0RH; //重新加載重載值
    TL0 = T0RL;
    BUZZ = ~BUZZ; //反轉(zhuǎn)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(guān)內(nèi)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(fā)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(jié)
    unsigned char T0RL = 0x00; //T0 重載值的低字節(jié)
    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(shù) */
    void PlayTwoTiger(){
    unsigned char beat; //當前節(jié)拍索引
    unsigned char note; //當前節(jié)拍對應的音符
    unsigned int time = 0; //當前節(jié)拍計時
    unsigned int beatTime = 0; //當前節(jié)拍總時間
    unsigned int soundTime = 0; //當前節(jié)拍需發(fā)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(jié)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(jié)拍索引作為循環(huán)變量
    for (beat=0; beat
    while (!tmrflag); //每次定時器中斷完成后,檢測并處理節(jié)拍
    tmrflag = 0;
    if (time == 0){ //當前節(jié)拍播完則啟動一個新節(jié)拍
    note = TwoTigerNote[beat] - 1;
    T0RH = NoteReload[note] >> 8;
    T0RL = NoteReload[note];
    //計算節(jié)拍總時間,右移 2 位相當于除 4,移位代替除法可以加快執(zhí)行速度
    beatTime = (TwoTigerBeat[beat] * NoteFrequ[note]) >> 2;
    //計算發(fā)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(fā)聲
    time++;
    }else{ //當前節(jié)拍未播完則處理當前節(jié)拍
    //當前持續(xù)時間到達節(jié)拍總時間時歸零,
    //并遞增節(jié)拍索引,以準備啟動新節(jié)拍
    if (time >= beatTime){
    time = 0;
    beat++;
    }else{ //當前持續(xù)時間未達到總時間時,
    time++; //累加時間計數(shù)
    //到達發(fā)聲時間后,指示關(guān)閉蜂鳴器,
    //插入 0.25*總時間的靜音間隔,
    if (time == soundTime){
    enable = 0; //用以區(qū)分連續(xù)的兩個節(jié)拍
    }
    }
    }
    }
    }
    /* T0 中斷服務函數(shù),用于控制蜂鳴器發(fā)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(zhuǎn)蜂鳴器控制電平
    BUZZ = ~BUZZ;
    }else{ //未使能時關(guān)閉蜂鳴器
    BUZZ = 1;
    }
    }

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