物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中簡易音頻方案的發(fā)聲方案_蜂鳴器分析

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為什么要使用蜂鳴器

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用蜂鳴器的原因主要可以歸納為以下幾點：

提供音頻反饋與警報

音頻反饋：蜂鳴器能夠發(fā)出聲音，為物聯(lián)網(wǎng)設備提供即時的音頻反饋。例如，在智能家居系統(tǒng)中，當用戶通過語音或手機APP控制家電設備時，蜂鳴器可以發(fā)出聲音來確認命令的接收和執(zhí)行，從而增強用戶體驗。

警報功能：當物聯(lián)網(wǎng)設備檢測到異常情況或需要引起用戶注意時，蜂鳴器可以發(fā)出警報聲。這種警報聲可以迅速吸引用戶的注意力，提醒用戶及時采取措施處理異常情況。例如，在安防監(jiān)控系統(tǒng)中，當攝像頭檢測到入侵者時，蜂鳴器會立即發(fā)出刺耳的警報聲，嚇退入侵者并提醒用戶注意。

體積小、功耗低、易于集成

體積小巧：蜂鳴器通常只有幾毫米大小，非常適合集成到各種物聯(lián)網(wǎng)設備中，不會占用過多空間。

功耗低：蜂鳴器在工作時消耗的電流很小，適合于電池供電的設備。這有助于延長設備的續(xù)航時間，降低使用成本。

易于集成：蜂鳴器的接口簡單，易于與單片機等微控制器連接。開發(fā)人員可以輕松地將蜂鳴器集成到物聯(lián)網(wǎng)設備中，實現(xiàn)音頻反饋和警報功能。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用蜂鳴器的原因主要包括提供音頻反饋與警報、適應多種應用場景以及體積小、功耗低、易于集成等方面。這些優(yōu)點使得蜂鳴器在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中具有廣泛的應用前景

適應多種應用場景

遠程監(jiān)控系統(tǒng)：在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，蜂鳴器可用于發(fā)出警報，指示設備故障或傳感器讀數(shù)異常。這種即時的警報功能有助于快速定位問題并采取相應的解決措施。

防竊電系統(tǒng)：在電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，蜂鳴器可用于防竊電。當用戶企圖非法打開計量箱進行竊電時，蜂鳴器會發(fā)出刺耳的警報聲，對竊電者起到震懾作用，并引起周圍用戶的注意。這種防竊電措施有助于降低電能損失和經(jīng)濟損失，確保電網(wǎng)的可靠運行。

工業(yè)自動化與交通控制：在工業(yè)自動化和交通控制領域，蜂鳴器也可以發(fā)揮重要作用。例如，在智能交通信號燈控制系統(tǒng)中，蜂鳴器可以發(fā)出聲音信號來指示車輛和行人通行；在工業(yè)自動化生產線中，蜂鳴器可以發(fā)出警報聲來提醒操作人員注意設備狀態(tài)或異常情況。

其他場景

報警和提醒：如火災報警器、安全系統(tǒng)、定時器等。

通知和通信：如電話、對講機、無線電等。

控制和指示：如電梯、自動售貨機、交通信號燈等。

娛樂和教育：如音樂播放器、電子琴、教學設備等。

醫(yī)療和健康：如心率監(jiān)測器、血壓計、呼吸機等。

本文會再為大家詳解傳音頻器件家族中的一員——蜂鳴器。

蜂鳴器定義

蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，它采用直流電壓供電，通過電流的熱效應和機械振動來產生聲音。蜂鳴器廣泛應用于各種電子設備和系統(tǒng)中，用于提醒、警告、通知和控制等目的。

蜂鳴器的原理

蜂鳴器的工作原理主要基于電流的熱效應和機械振動。當電流通過蜂鳴器的線圈或壓電材料時，會產生磁場或形變，進而驅動振膜或磁鐵振動，從而產生聲音。具體步驟如下：

輸入電流：為蜂鳴器提供電流，電流大小決定聲音的音調。

熱效應：電流通過線圈時產生熱量，導致線圈振動。

機械振動：線圈的振動傳遞到振膜或磁鐵，使其振動并產生聲音。

聲音輸出：振膜的振動通過空氣傳播，形成可聽到的聲音。

蜂鳴器的分類

蜂鳴器主要分為以下幾種類型：

按工作原理分類：

壓電式蜂鳴器：使用壓電材料作為聲音發(fā)生元件，當電壓施加到壓電材料上時，材料發(fā)生形變并產生聲音。

電磁式蜂鳴器：使用電磁線圈和磁鐵作為聲音發(fā)生元件，電流通過線圈時產生磁場，驅動振膜振動發(fā)聲。

按是否帶振蕩電路分類：

有源蜂鳴器：內部集成了振蕩電路，只需外部提供直流電源即可工作，產生固定頻率的聲音。

無源蜂鳴器：沒有內置振蕩電路，需要外部提供交流信號來驅動，可以產生多種頻率的聲音。

蜂鳴器的選型參數(shù)

在選擇蜂鳴器時，需要考慮以下參數(shù)：

尺寸：影響音量和頻率，根據(jù)實際需求選擇合適的尺寸。

工作電壓：確保與電源電壓匹配，避免損壞蜂鳴器。

消耗電流：電磁式蜂鳴器消耗電流較大，壓電式則相對省電。

驅動方式：自激式蜂鳴器只需接直流電即可發(fā)聲，他激式則需外部提供特定頻率的交流信號。

音壓：表示聲音強度，根據(jù)需要選擇適當?shù)囊魤旱燃墶?/p>

頻率響應：電磁式蜂鳴器通常頻率較低，壓電式則頻率范圍較廣。

蜂鳴器的使用注意事項

確保電源電壓匹配：過高或過低的電壓都可能導致蜂鳴器損壞。

避免過載：確保電路中的電流不超過蜂鳴器的額定電流。

選擇合適的驅動方式：根據(jù)蜂鳴器類型選擇合適的驅動電路。

注意聲音反饋：在某些應用中，可能需要考慮聲音反饋對系統(tǒng)性能的影響。

合理布置線路：避免過長的線路導致電壓降低或信號干擾。

蜂鳴器有正負極，頂部印有+號的為正極，若蜂鳴器引腳沒剪，則長的為正極。

蜂鳴器驅動電路

三極管驅動

單片機引腳不能直接蜂鳴器

加NPN型三極管進行驅動，因為單片機的引腳驅動能力有限，蜂鳴器的功率比較大，所以需要通過三極管來驅動，R1為限流電阻，單片機引腳如果給高電平，則三極管導通，VCC便給蜂鳴器供電，如果給低電平，則三極管斷開

PNP型三極管同理，只不過是單片機引腳輸出低電平導通，輸出高電平斷開

集成電路驅動

ULN2003D芯片本是用來作步進電機驅動的，只不過引腳太多沒用完，就把蜂鳴器用這個芯片驅動，如果單獨用這個芯片驅動蜂鳴器就比較浪費，因為蜂鳴器可以只用一個三極管驅動，如蜂鳴器模塊

該芯片由7對達令頓管組成，每一對其實就是兩個三極管，如圖中的是一對，其內部有兩個三極管組成，當1B輸入1，取反后右邊輸出0，輸入0取反后輸出1

無源蜂鳴器不能長期通電，但開發(fā)板上設計得不合理，P15上電就為1，經(jīng)過ULN2003D芯片后輸出0到蜂鳴器，因為都是給0驅動給1不驅動的，而蜂鳴器另一端接VCC，相當于一上電就直接驅動了，處于工作狀態(tài)，只不過沒給頻率沒有響

按鍵提示音項目

在該項目中，如果使用之前的按鍵檢測方法，則一按下按鍵蜂鳴器就一直響，不會停下，達不到想要的效果，要對按鍵檢測方法進行修改

//之前的檢測方法，在想要按一下按鍵蜂鳴器就響一下時達不到效果

if(P3_1 == 0)

{

Delay1ms(30);

if(P3_1 == 0)

{

keynum = 1;

}

while(!P3_1);

}

//修改之后的檢測方法，可以達到預期效果

if(P3_1 == 0)

{

Delay1ms(30);

while(P3_1 == 0);

Delay1ms(30);

keynum = 1;

}

供應商A:蜂鳴電子

1、產品能力

（1）選型手冊

http://www.gdfengming.com/products-2132090.html

（2）主推型號1：YS-SBZ9650DYB05

對應的產品詳情介紹

2、支撐

（1）技術產品

技術資料

本文章源自奇跡物聯(lián)開源的物聯(lián)網(wǎng)應用知識庫Cellular IoT Wiki，更多技術干貨歡迎關注收藏Wiki：Cellular IoT Wiki 知識庫（https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf）

歡迎同學們走進AmazIOT知識庫的世界！

這里是為物聯(lián)網(wǎng)人構建的技術應用百科，以便幫助你更快更簡單的開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)產品。

Cellular IoT Wiki初心：

在我們長期投身于蜂窩物聯(lián)網(wǎng) ODM/OEM 解決方案的實踐過程中，一直被物聯(lián)網(wǎng)技術碎片化與產業(yè)資源碎片化的問題所困擾。從產品定義、芯片選型，到軟硬件研發(fā)和測試，物聯(lián)網(wǎng)技術的碎片化以及產業(yè)資源的碎片化，始終對團隊的產品開發(fā)交付質量和效率形成制約。為了減少因物聯(lián)網(wǎng)碎片化而帶來的重復開發(fā)工作，我們著手對物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中高頻應用的技術知識進行沉淀管理，并基于 Bloom OS 搭建了不同平臺的 RTOS 應用生態(tài)。后來我們發(fā)現(xiàn)，很多物聯(lián)網(wǎng)產品開發(fā)團隊都面臨著相似的困擾，于是，我們決定向全體物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)開發(fā)者開放奇跡物聯(lián)內部沉淀的應用技術知識庫 Wiki，期望能為更多物聯(lián)網(wǎng)產品開發(fā)者減輕一些重復造輪子的負擔。

Cellular IoT Wiki沉淀的技術內容方向如下：

奇跡物聯(lián)的業(yè)務服務范圍：基于自研的NB-IoT、Cat1、Cat4等物聯(lián)網(wǎng)模組，為客戶物聯(lián)網(wǎng)ODM/OEM解決方案服務。我們的研發(fā)技術中心在石家莊，PCBA生產基地分布在深圳、石家莊、北京三個工廠，滿足不同區(qū)域&不同量產規(guī)模&不同產品開發(fā)階段的生產制造任務。跟傳統(tǒng)PCBA工廠最大的區(qū)別是我們只服務物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)客戶。

連接我們，和10000+物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者一起降低技術和成本門檻

讓蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應用更簡單~~

哈哈你終于滑到最重要的模塊了，

千萬不！要！劃！走！忍住沖動！~

歡迎加入飛書“開源技術交流群”，隨時找到我們哦~

點擊鏈接如何加入奇跡物聯(lián)技術話題群（https://rckrv97mzx.feishu.cn/docx/Xskpd1cFQo7hu9x5EuicbsjTnTf）可以獲取加入技術話題群攻略

Hey 物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者，

你是否有了解過奇跡物聯(lián)的官方公眾號“eSIM物聯(lián)工場”呢？

這里是奇跡物聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)應用技術開源wiki主陣地，歡迎關注公眾號，不迷路～

及時獲得最新物聯(lián)網(wǎng)應用技術沉淀發(fā)布

（如有侵權，聯(lián)系刪除）

審核編輯 黃宇