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蜂鸣器工作原理 、stm32蜂鸣器工作原理
2023-04-23 01:01  浏览:57

蜂鸣器的工作原理是什么?

蜂鸣器的发声原理由振动装置和谐振装置组成,而蜂鸣器又分为无源他激型与有源自激型。

无源他激型蜂鸣器的工作发声原理是:方波信号输入谐振装置转换为声音信号输出,无源他激型蜂鸣器的工作发声原理图如下:

有源自激型蜂鸣器的工作发声原理是:直流电源输入经过振荡系统的放大取样电路在谐振装置作用下产生声音信号,有源自激型蜂鸣器的工作发声原理图如下:

蜂鸣器电路工作原理设计是怎样的

蜂鸣器电路的工作原理

蜂鸣器 电路原理图使用SH69P43 为控制芯片,使用4MHz 晶振作为主振荡器。

PORTC.3/T0 作为I/O 口通过三极管Q2 来驱动蜂鸣器LS1,而PORTC.2/PWM0 则作为PWM 输出口通过三极管Q1 来驱动蜂鸣器LS2。另外在PORTA.3 和PORTA.2 分别接了两个按键,一个是PWM 按键,是用来控制PWM 输出口驱动蜂鸣器使用的;另一个是PORT 按键,是用来控制I/O 口驱动蜂鸣器使用的。连接按键的I/O 口开内部上拉电阻。

先分析一下蜂鸣器。所使用的蜂鸣器的工作频率是2000Hz,也就是说蜂鸣器的驱动信号波形周期是500μs,由于是1/2duty 的信号,所以一个周期内的高电平和低电平的时间宽度都为250μs。软件设计上,将根据两种驱动方式来进行说明。

a) 蜂鸣器工作原理:PWM 输出口直接驱动蜂鸣器方式

由于PWM 只控制固定频率的蜂鸣器,所以可以在程序的系统初始化时就对PWM 的输出波形进行设置。

首先根据SH69P43 的PWM 输出的周期宽度是10 位数据来选择PWM 时钟。系统使用4MHz 的晶振作为主振荡器,一个tosc 的时间就是0.25μs,若是将PWM 的时钟设置为tosc 的话, 则蜂鸣器要求的波形周期500μs 的计数值为500μs/0.25μs=(2000)10=(7D0)16,7D0H 为11 位的数据,而SH69P43 的PWM

输出周期宽度只是10 位数据,所以选择PWM 的时钟为tosc 是不能实现蜂鸣器所要的驱动波形的。

这里将PWM 的时钟设置为4tosc,这样一个PWM 的时钟周期就是1μs 了,由此可以算出500μs 对应的计数值为500μs/1μs=(500)10=(1F4)16,即分别在周期寄存器的高2 位、中4 位和低4 位三个寄存器中填入1、F 和4,就完成了对输出周期的设置。再来设置占空比寄存器,在PWM 输出中占空比的实现是

通过设定一个周期内电平的宽度来实现的。当输出模式选择为普通模式时,占空比寄存器是用来设置高电平的宽度。250μs 的宽度计数值为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 位中分别填入0、F 和A 就可以完成对占空比的设置了,设置占空比为1/2duty。

以后只需要打开PWM 输出,PWM 输出口自然就能输出频率为2000Hz、占空比为1/2duty 的方波。

b) 蜂鸣器工作原理:I/O 口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式

使用I/O 口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式的设置比较简单,只需要对波形分析一下。由于驱动的信号刚好为周期500μs,占空比为1/2duty 的方波,只需要每250μs 进行一次电平翻转,就可以得到驱动蜂鸣器的方波信号。在程序上,可以使用TIMER0 来定时,将TIMER0 的预分频设置为/1,选择TIMER0 的始终为系统时钟(主振荡器时钟/4),在TIMER0 的载入/计数寄存器的高4 位和低4 位分别写入00H 和06H,就能将TIMER0 的中断设置为250μs。当需要I/O 口驱动的蜂鸣器鸣叫时,只需要在进入TIMER0 中断的时候对该I/O 口的电平进行翻转一次,直到蜂鸣器不需要鸣叫的时候,将I/O 口的电平设置为低电平即可。不鸣叫时将I/O 口的输出电平设置为低电平是为了防止漏电。

蜂鸣器的发声工作原理有哪些

蜂鸣器在生活中经常可以监督权奥,那么你知道蜂鸣器的发声原理吗?下面是我给大家带来的蜂鸣器的发声原理的相关知识,欢迎阅读!

蜂鸣器的发声原理

(1)有源蜂鸣器,也称压电式压蜂鸣器,主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。

其中最重要的就是它的压电蜂鸣片,通常这是一种压电陶瓷,能进行电能与机械能的转换。

发声过程为:外部提供恒定直流电压,提供能量给多谐振荡器,多揩振荡器起振,并提供变化的电压和频率给压电陶瓷,压电陶瓷将电能转化为机械能,也就发出了声音。

(2)无源蜂鸣器,也称电磁式蜂鸣器,主要由永磁体,线圈,振荡片构成。

发声过程为:外部按一定频率提供驱动一个振荡信号(一定占空比的方波,该信号作用于线圈,产生的磁声与永磁体共同作用,使一片金属片(振荡片)发生振动,从而发出声音。

蜂鸣器的结构原理

1.电压式蜂鸣器 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。

多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极,经极化和老化处理后,再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。

2.电磁式蜂鸣器 电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。

接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。

蜂鸣器的驱动电路

由于蜂鸣器的工作电流一般比较大,以致于单片机的I/O 口是无法直接驱动的*(但AVR可以驱动小功率蜂鸣器),所以要利用放大电路来驱动,一般使用三极管来放大电流就可以了。

蜂鸣器驱动电路一般都包含以下几个部分:一个三极管、一个蜂鸣器、一个续流二极管和一个电源滤波电容。

1.蜂鸣器

发声元件,在其两端施加直流电压(有源蜂鸣器)或者方波(无源蜂鸣器)就可以发声,其主要参数是外形尺寸、发声方向、工作电压、工作频率、工作电流、驱动方式(直流/方波)等。这些都可以根据需要来选择。

2.续流二极管

蜂鸣器本质上是一个感性元件,其电流不能瞬变,因此必须有一个续流二极管提供续流。否则,在蜂鸣器两端会产生几十伏的尖峰电压,可能损坏驱动三极管,并干扰整个电路系统的 其它 部分。

3.滤波电容

滤波电容C1的作用是滤波,滤除蜂鸣器电流对其它部分的影响,也可改善电源的交流阻抗,如果可能,***是再并联一个220uF的电解电容。

4.三极管

三极管Q1起开关作用,其基极的高电平使三极管饱和导通,使蜂鸣器发声;而基极低电平则使三极管关闭,蜂鸣器停止发声。

蜂鸣器的选购 方法

蜂鸣器的种类规格繁多,需先知道几个参数 ( 电压,电流,驱动方式,尺寸,连接/固定方式),当然更重要的是,想要获的声音 (音压大小,频率高低).

工作电压: 电磁式蜂鸣器, 从1.5到24V, 压电式的从3V到220V都是可行的,但一般压电的还是建议有9V以上的电压,以获得较大的声音.

消耗电流: 电磁式的依电压的不同,从几十到上百毫安培都有,压电式的就省电的多,几毫安培就可以正常的动作, 且在蜂鸣器启动时,瞬间需消耗约三倍的电流,

驱动方式: 二种蜂鸣器都有自激式的,只要接上直流电(DC)即可发声,因为已内建了驱动线路在蜂鸣器中了,因为动作原理的不同,电磁式蜂鸣器要用1/2方波来驱动,压电的用方波,才能有较好的声音输出.

尺寸:蜂鸣器的尺寸会影响到音量的大小,频率的高低,电磁式的最小从7mm到***的25mm,压电式的从12mm到50mm或更大都有.

连接方式: 一般常见的有插针(DIP), 焊线(Wire), 贴片(SMD), 压电式大颗的还有锁螺丝的方式.

蜂鸣器的工作原理?

蜂鸣器的结构原理

1.压电式蜂鸣器

压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。

多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后(1.5~15v直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.5~2.5khz的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极,经极化和老化处理后,再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。

2.电磁式蜂鸣器

电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。

接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。

电铃

通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的弹性片吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声了。

蜂鸣器工作原理是什么?为什么需要接振荡的信号才能工作?

1、蜂鸣器类型及对应发声原理

蜂鸣器有“有源”和“无源”两种类型,有源是指其内部自带多谐振荡器等结构,外部只需要提供工作电压,它(内部的振荡器就工作)就能发出固定频率的声音;而无源的是指内部没有带振荡源,需要外部驱动电路提供一定频率的驱动信号。

你所使用的实验板上的蜂鸣器,应该是无源蜂鸣器,需要输入振荡信号使它工作。

2、蜂鸣器的声音

对于无源蜂鸣器,我们就可以通过控制振荡频率来发出不同的声音,常用的频率是1K,2K,4K等。

通常单片机开发中参考下面这个频率表来进行实验。

// do(1) re(2) m(3) fa(4) so(5) la(6) si(7)

// 低 262Hz 294 330 349 392 440 494

// 中_524Hz 587 659 698 784 880 988

// 高_1046Hz 1175 1318 1397 1568 1760 1976

//超高2092Hz 2351 2636 2794 3136 3520 3952

上面这些频率加上不同的时长间隔,可以组合出乐曲。

控制方式,常用单片机的PWM模块,或者直接用IO口模拟不同频率方波。

你使用振荡信号不同,蜂鸣器发出声音频率不同,就是这个原因。

3、工作原理

有源和无源蜂鸣器,工作原理不同。

(1)有源蜂鸣器,也称压电式压蜂鸣器,主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。

其中最重要的就是它的压电蜂鸣片,通常这是一种压电陶瓷,能进行电能与机械能的转换。

发声过程为:外部提供恒定直流电压,提供能量给多谐振荡器,多揩振荡器起振,并提供变化的电压和频率给压电陶瓷,压电陶瓷将电能转化为机械能,也就发出了声音。

(2)无源蜂鸣器,也称电磁式蜂鸣器,主要由永磁体,线圈,振荡片构成。

发声过程为:外部按一定频率提供驱动一个振荡信号(一定占空比的方波,该信号作用于线圈,产生的磁声与永磁体共同作用,使一片金属片(振荡片)发生振动,从而发出声音。

以上为工作原理。

4、工程上的注意事项

(1)对于无源蜂鸣器,经常采取并联一个二极管的方式,进行保护。作用是吸收电磁线圈的电感在方波驱动时,产生的反激尖峰。这个尖蜂可能导致系统电源线和信号线的高频干扰。

(2)在单片机应用中,有很多蜂鸣器复用的情况。通常在驱动电路上加电容隔离直流信号,就可以进行复用。但要注意软件上的设计,避免发生干扰。

关于蜂鸣器工作原理和stm32蜂鸣器工作原理的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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