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時間 : 2024-11-13
現(xiàn)在在很多領(lǐng)域當(dāng)中,我們都可以看到蜂鳴器的使用,作為一種電子訊響裝置,它通過直流電壓進行有效供電,在不同的設(shè)備和系統(tǒng)當(dāng)中,都有著相當(dāng)關(guān)鍵的作用?,F(xiàn)在市面上最常見的蜂鳴器裝置分為兩種不同的類型,包括了電磁式蜂鳴器、壓電式蜂鳴器兩種,隨著這樣的裝置使用范圍越來越廣泛,讓蜂鳴器電路信息也成為了大家相當(dāng)關(guān)注的信息要點。下面就跟隨我們的簡單介紹,一起來了解一下。
蜂鳴器電路的工作原理
蜂鳴器 電路原理圖使用SH69P43 為控制芯片,使用4MHz 晶振作為主振蕩器。
PORTC.3/T0 作為I/O 口通過三極管Q2 來驅(qū)動蜂鳴器LS1,而PORTC.2/PWM0 則作為PWM 輸出口通過三極管Q1 來驅(qū)動蜂鳴器LS2。另外在PORTA.3 和PORTA.2 分別接了兩個按鍵,一個是PWM 按鍵,是用來控制PWM 輸出口驅(qū)動蜂鳴器使用的;另一個是PORT 按鍵,是用來控制I/O 口驅(qū)動蜂鳴器使用的。連接按鍵的I/O 口開內(nèi)部上拉電阻。
先分析一下蜂鳴器。所使用的蜂鳴器的工作頻率是2000Hz,也就是說蜂鳴器的驅(qū)動信號波形周期是500μs,由于是1/2duty 的信號,所以一個周期內(nèi)的高電平和低電平的時間寬度都為250μs。軟件設(shè)計上,將根據(jù)兩種驅(qū)動方式來進行說明。
a) 蜂鳴器工作原理:PWM 輸出口直接驅(qū)動蜂鳴器方式
由于PWM 只控制固定頻率的蜂鳴器,所以可以在程序的系統(tǒng)初始化時就對PWM 的輸出波形進行設(shè)置。
首先根據(jù)SH69P43 的PWM 輸出的周期寬度是10 位數(shù)據(jù)來選擇PWM 時鐘。系統(tǒng)使用4MHz 的晶振作為主振蕩器,一個tosc 的時間就是0.25μs,若是將PWM 的時鐘設(shè)置為tosc 的話, 則蜂鳴器要求的波形周期500μs 的計數(shù)值為500μs/0.25μs=(2000)10=(7D0)16,7D0H 為11 位的數(shù)據(jù),而SH69P43 的PWM
輸出周期寬度只是10 位數(shù)據(jù),所以選擇PWM 的時鐘為tosc 是不能實現(xiàn)蜂鳴器所要的驅(qū)動波形的。
這里將PWM 的時鐘設(shè)置為4tosc,這樣一個PWM 的時鐘周期就是1μs 了,由此可以算出500μs 對應(yīng)的計數(shù)值為500μs/1μs=(500)10=(1F4)16,即分別在周期寄存器的高2 位、中4 位和低4 位三個寄存器中填入1、F 和4,就完成了對輸出周期的設(shè)置。再來設(shè)置占空比寄存器,在PWM 輸出中占空比的實現(xiàn)是
通過設(shè)定一個周期內(nèi)電平的寬度來實現(xiàn)的。當(dāng)輸出模式選擇為普通模式時,占空比寄存器是用來設(shè)置高電平的寬度。250μs 的寬度計數(shù)值為250μs/1μs=(250)10=(0FA)16。只需要在占空比寄存器的高2 位、中4 位和低4 位中分別填入0、F 和A 就可以完成對占空比的設(shè)置了,設(shè)置占空比為1/2duty。
以后只需要打開PWM 輸出,PWM 輸出口自然就能輸出頻率為2000Hz、占空比為1/2duty 的方波。
b) 蜂鳴器工作原理:I/O 口定時翻轉(zhuǎn)電平驅(qū)動蜂鳴器方式
使用I/O 口定時翻轉(zhuǎn)電平驅(qū)動蜂鳴器方式的設(shè)置比較簡單,只需要對波形分析一下。由于驅(qū)動的信號剛好為周期500μs,占空比為1/2duty 的方波,只需要每250μs 進行一次電平翻轉(zhuǎn),就可以得到驅(qū)動蜂鳴器的方波信號。在程序上,可以使用TIMER0 來定時,將TIMER0 的預(yù)分頻設(shè)置為/1,選擇TIMER0 的始終為系統(tǒng)時鐘(主振蕩器時鐘/4),在TIMER0 的載入/計數(shù)寄存器的高4 位和低4 位分別寫入00H 和06H,就能將TIMER0 的中斷設(shè)置為250μs。當(dāng)需要I/O 口驅(qū)動的蜂鳴器鳴叫時,只需要在進入TIMER0 中斷的時候?qū)υ揑/O 口的電平進行翻轉(zhuǎn)一次,直到蜂鳴器不需要鳴叫的時候,將I/O 口的電平設(shè)置為低電平即可。不鳴叫時將I/O 口的輸出電平設(shè)置為低電平是為了防止漏電。
如何選購蜂鳴器
蜂鳴器的種類規(guī)格繁多,需先知道幾個參數(shù) ( 電壓,電流,驅(qū)動方式,尺寸,連接/固定方式),當(dāng)然更重要的是,想要獲的聲音 (音壓大小,頻率高低).
工作電壓:電磁式蜂鳴器,[5] 從1.5到24V, 壓電式的從3V到220V都是可行的,但一般壓電的還是建議有9V以上的電壓,以獲得較大的聲音.
消耗電流: 電磁式的依電壓的不同,從幾十到上百毫安培都有,壓電式的就省電的多,幾毫安培就可以正常的動作, 且在蜂鳴器啟動時,瞬間需消耗約三倍的電流,
驅(qū)動方式: 二種蜂鳴器都有自激式的,只要接上直流電(DC)即可發(fā)聲,因為已內(nèi)建了驅(qū)動線路在蜂鳴器中了,因為動作原理的不同,電磁式蜂鳴器要用1/2方波來驅(qū)動,壓電的用方波,才能有較好的聲音輸出.
尺寸:蜂鳴器的尺寸會影響到音量的大小,頻率的高低,電磁式的最小從7mm到最大的25mm,壓電式的從12mm到50mm或更大都有.
連接方式: 一般常見的有插針(DIP), 焊線(Wire), 貼片(SMD), 壓電式大顆的還有鎖螺絲的方式.
音壓: 蜂鳴器常以10cm的距離做為測試的標(biāo)準(zhǔn),距離增加一倍,大概會衰減6dB, 反之距離縮短一倍則會增加6dB,電磁式蜂鳴器大約能達到85dB / 10cm的水準(zhǔn),壓電式的就可以做的很大聲,常見的警報器,大都是以壓電蜂鳴器制成。
通過上面的簡單介紹,相信大家對于蜂鳴器電路的工作原理以及相關(guān)信息已經(jīng)有了初步的了解。不同類型的蜂鳴器在電路設(shè)計方面存在一定的差異,建議大家在為自己選購產(chǎn)品或是設(shè)備之前,最好首先了解一下相關(guān)信息,確保自己選購的產(chǎn)品能夠充分滿足日常工作的需求?,F(xiàn)在市面上有著不同品牌以及型號的蜂鳴器裝置,只有挑選適合的產(chǎn)品,才能真正發(fā)揮它的效用以及性能,為各個領(lǐng)域的商戶帶來便利。
以上就是有關(guān)蜂鳴器電路的相關(guān)內(nèi)容,希望能對大家有所幫助!
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