51单片机蜂鸣器

蜂鸣器实验

• 蜂鸣器
  蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。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。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1.5~5kHZ的音频信号， 阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。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。
  其实一句话就可概括它们之间的区别，想要压电式蜂鸣器发声，需提供一定频率的脉冲信号；想要电磁式蜂鸣器发声，只需提供电源即可。
  还有一点要注意有源蜂鸣器和无源蜂鸣器，有源这的是有振荡器，不是电源的意思。
• 工作原理
  1.和LED的不同
  我们都知道LED灯是单片机IO口直接控制的，那么蜂鸣器呢？
  答案是否定的， 因为51单片机IO口的驱动能力较弱(即使外接上拉电阻)，而蜂鸣器驱动需要约30mA，所以非常困难，即使可以驱动，那对于整个芯片的其IO剩下驱动能力就更加弱甚至无法工作。所以我们不会直接使用IO口驱动蜂鸣器，而是通过三极管把电流放大后再驱动蜂鸣器，这样51单片机的IO口只需要提供不到1mA的电流就可控制蜂鸣器。所以我们也经常说到51单片机芯片是用来做控制的，而不是驱动。
  2.单片机通过P15引脚连接ULN2003D，ULN2003D连接蜂鸣器。ULN3D相当于当于一个集成的放大电路，起放大电流的作用。
  原理图如图：
  
  ULN2003D 拥有相当于三级管的功能。当J7接低电平时，三极管导通，蜂鸣器可以接收电流，当J7为高电平时，三极管截止。（有源蜂鸣器）。
  而对于无源蜂鸣器，不仅要要考虑高低电平，还要产生一定频率的脉冲，
  蜂鸣器才能正常工作。
  如图：
  
  3.ULN2003D
  
  如图，左图为逻辑框图，由7对NPN管组成。图右反相器内部示意图。
  特点：
  ULN 2003D是一个单片高电压、高电流的达林顿晶体管阵列集成
  电路。它是由7对NPN达林顿管组成的， 它的高电压输出特性和阴极箝位二极管可以转换感应负载。单个达林顿对的集电极电流是500mA。达林顿管并联可以承受更大的电流。此电路主要应用于继电器驱动器，字锤驱动器，灯驱动器，显示驱动器(LED气体放电)，线路驱动器和逻辑缓冲器。
  ULN2003D的每对达林顿管都有一个2.7kQ串联电阻， 可以直接和TTL或5VCMOS装置。
  主要特点
  500mA额定集电极电流(单个输出)
  高电压输出：50V
  输入和各种逻辑类型兼容
  继电器驱动器
  4.改变单片机引脚输出波形的频率就可以调整控制蜂鸣器音调，产生不同音色音调的声音。
• 代码实现

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
typedef unsigned char u8; //重定义全局字符型变量
typedef unsigned int u16; //重定义全局整型变量
sbit beep=P1^5; //通过ULN2003D连接引脚P15

/*延时函数*/
void dealy(u16 i)
{
while(i--);
}

void main()
{ 
  beep=~beep;
   /*~为取反，我们知道默认引脚处的电平为高电平，所以取反为低电平。
  然后再循环不断变化就可以产生脉冲，
 无源蜂鸣器可以正常工作。*/
 dealy(1000); //可以通过调节延时，来调节周期进而引起频率变化对蜂鸣器音色进行调节
	 
}