蜂鸣器控制电路

A. 蜂鸣器驱动电路的原理是什么

蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的，因此版需要一定的电权流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。S51增强型单片机实验板通过一个三极管C8550来放大驱动蜂鸣器。

蜂鸣器的正极接到VCC（＋5V）电源上面，蜂鸣器的负极接到三极管的发射极E，三极管的基级B经过限流电阻R1后由单片机的P3.7引脚控制，当P3.7输出高电平时，三极管T1截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声；当P3.7输出低电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。因此可以通过程序控制P3.7脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。程序中改变单片机P3.7引脚输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。另外，改变P3.7输出电平的高低电平占空比，则可以控制蜂鸣器的声音大小，这些都可以通过编程实验来验证。

B. 四种蜂鸣器驱动电路分析及疑问，求解答

图1和图3采用的是NPN型三极管驱动，图2和图4采用的是PNP型三极管驱动。

如图所示，四种驱动蜂鸣器的电路。

采用图1和图3方，法驱动，蜂鸣器工作电压可以随便取，只要不超过管子的极限参数即可。

如图1，采用这种方法驱动蜂鸣器，在用STC89C52的任何IO口控制，蜂鸣器都能响。采用这种方式接，蜂鸣器没有图3响。

如图3，采用这种方法驱动蜂鸣器，只有使用P0口（P0由于内部没有上拉电阻，在电路板上外接了1K的上拉电阻，其他IO口内部都有上拉电

阻）控制，蜂鸣器才会响，若采用其他IO口，虽然蜂鸣器两侧电压能达到4.3V左右，但是电流却只有1~2mA，根本无法驱动蜂鸣器。这是什么

原因？当采用其他IO（内部有上拉电阻）控制时，通过测该口的电平发现是低电平。由电路可以分析，蜂鸣器驱动是应该是高电平驱动的。出

现这种原因，可能是B极拉低了电平值，导致电路根本无法工作。也许是跟单片机内部、外部的上拉电阻有关。有待查阅。

图2和图4两种方式驱动都是可以的，任何IO口都能通过低电平驱动。但采用图4的方式，流过蜂鸣器的电流比图2的大。

C. 蜂鸣器电路工作原理设计是怎样的

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1/2ty 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1/2ty。
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1/2ty 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1/2ty 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。