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8051单片机实战分析(以STC89C52RC为例) | 04 - 蜂鸣器驱动


蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的,因此需要一定的电流才能驱动它,单片机IO引脚输出的电流较小,单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器,因此需要增加一个电流放大的电路。三极管的作用为驱动,通过三极管放大驱动电流,从而可以让蜂鸣器发出声音。

有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的区别:

这里的“源”不是指电源。而是指震荡源。 也就是说,有源蜂鸣器内部带震荡源,所以只要一通电就会叫。
而无源内部不带震荡源,所以如果用直流信号无法令其鸣叫。必须用2K~5K的方波去驱动它。
有源蜂鸣器往往比无源的贵,就是因为里面多个震荡电路。

有源蜂鸣器示意图:


8051单片机实战分析(以STC89C52RC为例) | 04 - 蜂鸣器驱动_嵌入式

无源蜂鸣器示意图:


8051单片机实战分析(以STC89C52RC为例) | 04 - 蜂鸣器驱动_编程语言_02

无源蜂鸣器的优点是:

  • 便宜
  • 声音频率可控,可以做出“多来米发索拉西”的效果
  • 在一些特例中,可以和LED复用一个控制口 有源蜂鸣器的优点是:程序控制方便

1 原理图


8051单片机实战分析(以STC89C52RC为例) | 04 - 蜂鸣器驱动_编程语言_03


8051单片机实战分析(以STC89C52RC为例) | 04 - 蜂鸣器驱动_编程语言_04


8051单片机实战分析(以STC89C52RC为例) | 04 - 蜂鸣器驱动_嵌入式_05

第二张图的ULN2003D芯片是大电流驱动阵列,用于可直接驱动继电器等负载。详细可自行学习~

2 代码

#include "reg52.h"       //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器

typedef unsigned int u16; //对数据类型进行声明定义
typedef unsigned char u8;

sbit beep=P1^5;

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : delay
* 函数功能 : 延时函数,i=1时,大约延时10us
*******************************************************************************/
void delay(u16 i)
{
while(i--);
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : main
* 函数功能 : 主函数
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{
while(1)
{
beep=~beep;
delay(10); //延时大约100us 通过修改此延时时间达到不同的发声效果
}
}

简要分析:

在​​while(1)​​大循环中,有两条语句:

  • ​beep=~beep;​​​用于电平反转,​​~​​是C语言语法中位非运算符,在这里​​beep​​​只是​​1bit​​​数据。假设当前​​beep​​​端口是低电平,则​​beep=~0​​​ => ​​beep=1​​​,即给​​beep​​​端口设置高电平,同理如果当前​​beep​​​端口是高电平,则​​beep=~1​​​ => ​​beep=0​​​,即给​​beep​​端口设置低电平。

beep

~beep

电平

0

~0 => 1

由低变高

1

~1 => 0

由高变低

  • ​delay(10);​​​用于粗略延时​​100us​​​,即一个周期​​200us​​​,那频率则为​​5KHz​​​,就是说产生​​5KH​​z的方波信号驱动无源蜂鸣器。



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