蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，本文介紹如何用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，他廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電話機(jī)等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。
蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。
電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。
壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成，當(dāng)接通電源后（1.5~15V直流工作電壓），多諧振蕩器起振,輸出1.5～2.5kHZ的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。
下面是電磁式蜂鳴器的外形圖片及結(jié)構(gòu)圖。。。
電磁式蜂鳴器實(shí)物圖： 電磁式蜂鳴器結(jié)構(gòu)示意圖：
圖 1 圖 2
電磁式蜂鳴器內(nèi)部構(gòu)成：
1. 防水貼紙
2. 線軸
3. 線圈
4. 磁鐵 5. 底座
6. 引腳
7. 外殼
8. 鐵芯 9. 封膠
10. 小鐵片
11. 振動(dòng)膜
12. 電路板
一、電磁式蜂鳴器驅(qū)動(dòng)原理
蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)它，單片機(jī)IO引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的TTL電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路。S51增強(qiáng)型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板通過一個(gè)三極管C8550來放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，原理圖見下面圖3：
S51增強(qiáng)型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板蜂鳴器驅(qū)動(dòng)原理圖：
圖 3
如圖所示，蜂鳴器的正極接到VCC（＋5V）電源上面，蜂鳴器的負(fù)極接到三極管的發(fā)射極E，三極管的基級(jí)B經(jīng)過限流電阻R1后由單片機(jī)的P3.7引腳控制，當(dāng)P3.7輸出高電平時(shí)，三極管T1截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)P3.7輸出低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。因此，我們可以通過程序控制P3.7腳的電平來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。
程序中改變單片機(jī)P3.7引腳輸出波形的頻率，就可以調(diào)整控制蜂鳴器音調(diào)，產(chǎn)生各種不同音色、音調(diào)的聲音。另外，改變P3.7輸出電平的高低電平占空比，則可以控制蜂鳴器的聲音大小，這些我們都可以通過編程實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
二、蜂鳴器列子
下面我們舉幾個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的編程和電路設(shè)計(jì)的列子。
1、簡(jiǎn)單的蜂鳴器實(shí)驗(yàn)程序：本程序通過在P3.7輸出一個(gè)音頻范圍的方波，驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)板上的蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，其中DELAY延時(shí)子程序的作用是使輸出的方波頻率在人耳朵聽覺能力之內(nèi)的20KHZ以下，如果沒有這個(gè)延時(shí)程序的話，輸出的頻率將大大超出人耳朵的聽覺能力，我們將不能聽到聲音。更改延時(shí)常數(shù)，可以改變輸出頻率，也就可以調(diào)整蜂鳴器的音調(diào)。大家可以在實(shí)驗(yàn)中更改#228為其他值，聽聽蜂鳴器音調(diào)的改變。
ORG 0000H
AJMP MAIN ;跳轉(zhuǎn)到主程序
ORG 0030H
MAIN: CPL P3.7 ;蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電平取反
LCALL DELAY ;延時(shí)
AJMP MAIN ;反復(fù)循環(huán)
DELAY:MOV R7,#228 ;延時(shí)子程序，更改該延時(shí)常數(shù)可以改變蜂鳴器發(fā)出的音調(diào)
DE1: DJNZ R7,DE1
RET
END
2、倒車警示音實(shí)驗(yàn)程序：我們知道各種卡車、貨柜車在倒車時(shí)候，會(huì)發(fā)出倒車的蜂鳴警示提示音，同時(shí)警示黃燈也同步閃爍，提醒后面的人或車輛注意。本實(shí)驗(yàn)例程就實(shí)現(xiàn)倒車警示功能，通過實(shí)驗(yàn)板上的蜂鳴器發(fā)出警示音，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)板上P1.2和P1.5上的兩個(gè)黃色發(fā)光二極管來發(fā)出黃色警示燈。
ORG 0000H
AJMP START ;跳轉(zhuǎn)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 ;蜂鳴器發(fā)聲
ACALL YS500M ;延時(shí)
AJMP MAIN
SOUND:
MOV P1,#11011011B ;點(diǎn)亮2個(gè)警示黃色發(fā)光二極管
MOV R2,#200 ;響200個(gè)周期
SND1: CLR P3.7 ;輸出低電平T1導(dǎo)通,蜂鳴器響
ACALL YS1ms ;延時(shí)
SETB P3.7 ;輸出高電平T1截止，蜂鳴器不響
ACALL YS1ms ;延時(shí)
DJNZ R2,SND1
MOV P1,#0FFH ;熄滅黃色警示燈
RET
YS1ms: ;1ms延時(shí)子程序
MOV R0,#2
YL1: MOV R1,#250 ;改變R0的數(shù)值可改變聲音頻率
DJNZ R1,$
DJNZ R0,YL1
RET
YS500M: ;500ms延時(shí)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”電子門鈴實(shí)驗(yàn)程序：常見的家用電子門鈴在有客人來訪時(shí)候，如果按壓門鈴按鈕時(shí)，室內(nèi)會(huì)發(fā)出“叮咚”聲音，本實(shí)驗(yàn)程序模擬電子門鈴的發(fā)音，當(dāng)我們按壓實(shí)驗(yàn)板上的K1按鈕時(shí)候，蜂鳴器發(fā)出“叮咚”音樂聲，是一個(gè)比較實(shí)用的程序。
“叮咚”電子門鈴實(shí)驗(yàn)ASM源程序： “叮咚”電子門鈴C語言源程序：
ORG 0000H
LJMP START ;跳轉(zhuǎn)到初始化程序
ORG 000BH
LJMP PGT0 ;跳轉(zhuǎn)到T0中斷服務(wù)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 ;定義按鈕K1，作為門鈴按鈕
MOV TMOD,#02H ;定時(shí)器初始化
MOV TH0,#06H
MOV TL0,#06H
SETB ET0 ;啟動(dòng)定時(shí)器T0
SETB EA ;啟動(dòng)總中斷
MAIN: ;主程序
JB K1,MAIN ;檢測(cè)K1按鈕
LCALL YS10M ;延時(shí)去抖動(dòng)
JB K1,MAIN
SETB TR0 ;按鈕有效
MOV P1,#00H ;點(diǎn)亮按鈕指示燈
MOV OBUF1,#00H
MOV OBUF2,#00H
MOV OBUF3,#00H
MOV OBUF4,#00H
CLR FLAGB
CLR STOPB
JNB STOPB,$
MOV P1,#0FFH
LJMP MAIN ;發(fā)出“叮咚”完畢，返回重新檢測(cè)按鈕
YS10M: ;10ms延時(shí)子程序
MOV R6,#20
D1: MOV R7,#248
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D1
RET
PGT0: ;定時(shí)器T0中斷服務(wù)程序
INC OBUF3 ;中斷服務(wù)程序中發(fā)出一聲“叮咚”響聲
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; //定時(shí)器T0初始化
TH0=0x06;
TL0=0x06;
ET0=1;
EA=1; //允許總中斷
while(1)
{
if(P3_2==0) //檢測(cè)K1按鍵
{
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; //啟動(dòng)定時(shí)器T0，發(fā)出“叮咚”聲
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;
}
}
}
