單片機蜂鳴器的控製程序與驅動電路圖

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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。這裏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 之間的脈衝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，因為裏邊多了振蕩電路，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製，而音階與頻率又有確定的對應關係，因此就可以做出來“do re mi fa sol la si”的效果，可以用它製作出簡單的音樂曲目，比如生日歌、兩隻老虎等等。

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，並且加了一個 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，那麼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於電感電流造成的反向衝擊。接續關斷時的電流，這就是續流二極管名稱的由來。
蜂鳴器經常用於電腦、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; //蜂鳴器控製引腳
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，用於控製蜂鳴器發聲 */
void InterruptTimer0() interrupt 1{
TH0 = T0RH; //重新加載重載值
TL0 = T0RL;
BUZZ = ~BUZZ; //反轉蜂鳴器控製電平
}
另外用蜂鳴器來輸出音樂，僅僅是好玩而已，應用很少，裏邊包含了音階、樂譜的相關內容，程序也有一點複雜，所以就不詳細給大家去講解了。僅提供一個可以播放《兩隻老虎》的程序，大家可以下載到板子上玩玩，滿足一下好奇心。
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#include
sbit BUZZ = P1^6; //蜂鳴器控製引腳
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; //蜂鳴器發聲使能標誌
bit tmrflag = 0; //定時器中斷完成標誌
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
//兩隻老虎音符表
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,
};
//兩隻老虎節拍表，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後，檢測並處理節拍
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 位相當於除 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，
//並遞增節拍索引，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
//到達發聲時間後，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，用於控製蜂鳴器發聲 */
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製電平
BUZZ = ~BUZZ;
}else{ //未使能時關閉蜂鳴器
BUZZ = 1;
}
}