蜂鸣器电路工作原理设计是怎样的

发布时间：2024-11-13

现在在很多领域当中，我们都可以看到蜂鸣器的使用，作为一种电子讯响装置，它通过直流电压进行有效供电，在不同的设备和系统当中，都有着相当关键的作用。现在市面上最常见的蜂鸣器装置分为两种不同的类型，包括了电磁式蜂鸣器、压电式蜂鸣器两种，随着这样的装置使用范围越来越广泛，让蜂鸣器电路信息也成为了大家相当关注的信息要点。下面就跟随我们的简单介绍，一起来了解一下。

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。

如何选购蜂鸣器

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,[5] 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到最大的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.

音压: 蜂鸣器常以10cm的距离做为测试的标准,距离增加一倍,大概会衰减6dB, 反之距离缩短一倍则会增加6dB,电磁式蜂鸣器大约能达到85dB / 10cm的水准,压电式的就可以做的很大声,常见的警报器,大都是以压电蜂鸣器制成。

通过上面的简单介绍，相信大家对于蜂鸣器电路的工作原理以及相关信息已经有了初步的了解。不同类型的蜂鸣器在电路设计方面存在一定的差异，建议大家在为自己选购产品或是设备之前，最好首先了解一下相关信息，确保自己选购的产品能够充分满足日常工作的需求。现在市面上有着不同品牌以及型号的蜂鸣器装置，只有挑选适合的产品，才能真正发挥它的效用以及性能，为各个领域的商户带来便利。

以上就是有关蜂鸣器电路的相关内容，希望能对大家有所帮助！