時間 : 2024-11-13
現在在很多領域當中,我們都可以看到蜂鳴器的使用,作為一種電子訊響裝置,它通過直流電壓進行有效供電,在不同的設備和系統當中,都有著相當關鍵的作用。現在市面上最常見的蜂鳴器裝置分為兩種不同的類型,包括了電磁式蜂鳴器、壓電式蜂鳴器兩種,隨著這樣的裝置使用范圍越來越廣泛,讓蜂鳴器電路信息也成為了大家相當關注的信息要點。下面就跟隨我們的簡單介紹,一起來了解一下。
蜂鳴器電路的工作原理
蜂鳴器 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 口通過三極管Q2 來驅動蜂鳴器LS1,而PORTC.2/PWM0 則作為PWM 輸出口通過三極管Q1 來驅動蜂鳴器LS2。另外在PORTA.3 和PORTA.2 分別接了兩個按鍵,一個是PWM 按鍵,是用來控制PWM 輸出口驅動蜂鳴器使用的;另一個是PORT 按鍵,是用來控制I/O 口驅動蜂鳴器使用的。連接按鍵的I/O 口開內部上拉電阻。
先分析一下蜂鳴器。所使用的蜂鳴器的工作頻率是2000Hz,也就是說蜂鳴器的驅動信號波形周期是500μs,由于是1/2duty 的信號,所以一個周期內的高電平和低電平的時間寬度都為250μs。軟件設計上,將根據兩種驅動方式來進行說明。
a) 蜂鳴器工作原理:PWM 輸出口直接驅動蜂鳴器方式
由于PWM 只控制固定頻率的蜂鳴器,所以可以在程序的系統初始化時就對PWM 的輸出波形進行設置。
首先根據SH69P43 的PWM 輸出的周期寬度是10 位數據來選擇PWM 時鐘。系統使用4MHz 的晶振作為主振蕩器,一個tosc 的時間就是0.25μs,若是將PWM 的時鐘設置為tosc 的話, 則蜂鳴器要求的波形周期500μs 的計數值為500μs/0.25μs=(2000)10=(7D0)16,7D0H 為11 位的數據,而SH69P43 的PWM
輸出周期寬度只是10 位數據,所以選擇PWM 的時鐘為tosc 是不能實現蜂鳴器所要的驅動波形的。
這里將PWM 的時鐘設置為4tosc,這樣一個PWM 的時鐘周期就是1μs 了,由此可以算出500μs 對應的計數值為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 位三個寄存器中填入1、F 和4,就完成了對輸出周期的設置。再來設置占空比寄存器,在PWM 輸出中占空比的實現是
通過設定一個周期內電平的寬度來實現的。當輸出模式選擇為普通模式時,占空比寄存器是用來設置高電平的寬度。250μs 的寬度計數值為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 就可以完成對占空比的設置了,設置占空比為1/2duty。
以后只需要打開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 口定時翻轉電平驅動蜂鳴器方式
使用I/O 口定時翻轉電平驅動蜂鳴器方式的設置比較簡單,只需要對波形分析一下。由于驅動的信號剛好為周期500μs,占空比為1/2duty 的方波,只需要每250μs 進行一次電平翻轉,就可以得到驅動蜂鳴器的方波信號。在程序上,可以使用TIMER0 來定時,將TIMER0 的預分頻設置為/1,選擇TIMER0 的始終為系統時鐘(主振蕩器時鐘/4),在TIMER0 的載入/計數寄存器的高4 位和低4 位分別寫入00H 和06H,就能將TIMER0 的中斷設置為250μs。當需要I/O 口驅動的蜂鳴器鳴叫時,只需要在進入TIMER0 中斷的時候對該I/O 口的電平進行翻轉一次,直到蜂鳴器不需要鳴叫的時候,將I/O 口的電平設置為低電平即可。不鳴叫時將I/O 口的輸出電平設置為低電平是為了防止漏電。
如何選購蜂鳴器
蜂鳴器的種類規格繁多,需先知道幾個參數 ( 電壓,電流,驅動方式,尺寸,連接/固定方式),當然更重要的是,想要獲的聲音 (音壓大小,頻率高低).
工作電壓:電磁式蜂鳴器,[5] 從1.5到24V, 壓電式的從3V到220V都是可行的,但一般壓電的還是建議有9V以上的電壓,以獲得較大的聲音.
消耗電流: 電磁式的依電壓的不同,從幾十到上百毫安培都有,壓電式的就省電的多,幾毫安培就可以正常的動作, 且在蜂鳴器啟動時,瞬間需消耗約三倍的電流,
驅動方式: 二種蜂鳴器都有自激式的,只要接上直流電(DC)即可發聲,因為已內建了驅動線路在蜂鳴器中了,因為動作原理的不同,電磁式蜂鳴器要用1/2方波來驅動,壓電的用方波,才能有較好的聲音輸出.
尺寸:蜂鳴器的尺寸會影響到音量的大小,頻率的高低,電磁式的最小從7mm到最大的25mm,壓電式的從12mm到50mm或更大都有.
連接方式: 一般常見的有插針(DIP), 焊線(Wire), 貼片(SMD), 壓電式大顆的還有鎖螺絲的方式.
音壓: 蜂鳴器常以10cm的距離做為測試的標準,距離增加一倍,大概會衰減6dB, 反之距離縮短一倍則會增加6dB,電磁式蜂鳴器大約能達到85dB / 10cm的水準,壓電式的就可以做的很大聲,常見的警報器,大都是以壓電蜂鳴器制成。
通過上面的簡單介紹,相信大家對于蜂鳴器電路的工作原理以及相關信息已經有了初步的了解。不同類型的蜂鳴器在電路設計方面存在一定的差異,建議大家在為自己選購產品或是設備之前,最好首先了解一下相關信息,確保自己選購的產品能夠充分滿足日常工作的需求。現在市面上有著不同品牌以及型號的蜂鳴器裝置,只有挑選適合的產品,才能真正發揮它的效用以及性能,為各個領域的商戶帶來便利。
以上就是有關蜂鳴器電路的相關內容,希望能對大家有所幫助!
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