蜂鳴器電路工作原理及電路圖符號(hào)大全

　　一、什么是蜂鳴器？

　　所謂的蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，在電路中用字母“H”或“HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。蜂鳴器采用直流電壓供電，其能發(fā)出單調(diào)的或者某個(gè)固定頻率的聲音，如嘀嘀嘀，嘟嘟嘟等。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類(lèi)型，通常在計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車(chē)電子設(shè)備、電話(huà)機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件使用。下面為大家介紹的是蜂鳴器的工作原理及電氣符號(hào)。

　　二、蜂鳴器結(jié)構(gòu)

　　1．電壓式蜂鳴器 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。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。

　　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。蜂鳴器壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。

　　2．電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線(xiàn)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(guò)電磁線(xiàn)圈，使電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線(xiàn)圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。

　　三、蜂鳴器的工作原理

　　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(guò)三極管Q2 來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器LS1，而PORTC.2/PWM0 則作為PWM 輸出口通過(guò)三極管Q1 來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器LS2。另外在PORTA.3 和PORTA.2 分別接了兩個(gè)按鍵，一個(gè)是PWM 按鍵，是用來(lái)控制PWM 輸出口驅(qū)動(dòng)蜂鳴器使用的；另一個(gè)是PORT 按鍵，是用來(lái)控制I/O 口驅(qū)動(dòng)蜂鳴器使用的。連接按鍵的I/O 口開(kāi)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(shuō)蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形周期是500μs，由于是1/2duty 的信號(hào)，所以一個(gè)周期內(nèi)的高電平和低電平的時(shí)間寬度都為250μs。軟件設(shè)計(jì)上，將根據(jù)兩種驅(qū)動(dòng)方式來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

　　a） 蜂鳴器工作原理：PWM 輸出口直接驅(qū)動(dòng)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(shí)就對(duì)PWM 的輸出波形進(jìn)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(lái)選擇PWM 時(shí)鐘。系統(tǒng)使用4MHz 的晶振作為主振蕩器，一個(gè)tosc 的時(shí)間就是0.25μs，若是將PWM 的時(shí)鐘設(shè)置為tosc 的話(huà)， 則蜂鳴器要求的波形周期500μs 的計(jì)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(shí)鐘為tosc 是不能實(shí)現(xiàn)蜂鳴器所要的驅(qū)動(dòng)波形的。

　　這里將PWM 的時(shí)鐘設(shè)置為4tosc，這樣一個(gè)PWM 的時(shí)鐘周期就是1μs 了，由此可以算出500μs 對(duì)應(yīng)的計(jì)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(gè)寄存器中填入1、F 和4，就完成了對(duì)輸出周期的設(shè)置。再來(lái)設(shè)置占空比寄存器，在PWM 輸出中占空比的實(shí)現(xiàn)是

　　通過(guò)設(shè)定一個(gè)周期內(nèi)電平的寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)輸出模式選擇為普通模式時(shí)，占空比寄存器是用來(lái)設(shè)置高電平的寬度。250μs 的寬度計(jì)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(duì)占空比的設(shè)置了，設(shè)置占空比為1/2duty。

　　以后只需要打開(kāi)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(shí)翻轉(zhuǎn)電平驅(qū)動(dòng)蜂鳴器方式

　　使用I/O 口定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平驅(qū)動(dòng)蜂鳴器方式的設(shè)置比較簡(jiǎn)單，只需要對(duì)波形分析一下。由于驅(qū)動(dòng)的信號(hào)剛好為周期500μs，占空比為1/2duty 的方波，只需要每250μs 進(jìn)行一次電平翻轉(zhuǎn)，就可以得到驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的方波信號(hào)。在程序上，可以使用TIMER0 來(lái)定時(shí)，將TIMER0 的預(yù)分頻設(shè)置為/1，選擇TIMER0 的始終為系統(tǒng)時(shí)鐘（主振蕩器時(shí)鐘/4），在TIMER0 的載入/計(jì)數(shù)寄存器的高4 位和低4 位分別寫(xiě)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(dòng)的蜂鳴器鳴叫時(shí)，只需要在進(jìn)入TIMER0 中斷的時(shí)候?qū)υ揑/O 口的電平進(jìn)行翻轉(zhuǎn)一次，直到蜂鳴器不需要鳴叫的時(shí)候，將I/O 口的電平設(shè)置為低電平即可。不鳴叫時(shí)將I/O 口的輸出電平設(shè)置為低電平是為了防止漏電。

　　四、蜂鳴器的應(yīng)用領(lǐng)域

　　蜂鳴器（英文Buzzer）是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，屬于電子元器件的一種，采用直流電壓或者交流電壓供電，廣泛應(yīng)用領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)行業(yè)（主板蜂鳴器，機(jī)箱蜂鳴器，電腦蜂鳴器）打印機(jī)（控制板蜂鳴器）、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器行業(yè)（報(bào)警蜂鳴器，警報(bào)蜂鳴器）、電子玩具（音樂(lè)蜂鳴器）、農(nóng)業(yè)、汽車(chē)電子設(shè)備行業(yè)（車(chē)載蜂鳴器，倒車(chē)蜂鳴器，汽車(chē)蜂鳴器，摩托車(chē)蜂鳴器）電話(huà)機(jī)（環(huán)保蜂鳴器）、定時(shí)器，空調(diào)，醫(yī)療設(shè)備等電聲行業(yè)。

　　五、電路形符號(hào)大全

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