單片機(jī)蜂鳴器控制程序和驅(qū)動(dòng)電路

蜂鳴器從結(jié)構(gòu)區(qū)分分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器。壓電式為壓電陶瓷片發(fā)音，電流比較小一些，電磁式蜂鳴器為線圈通電震動(dòng)發(fā)音，體積比較小。

按照驅(qū)動(dòng)方式分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。這里的有源和無源不是指電源，而是振蕩源。有源蜂鳴器內(nèi)部帶了振蕩源，如圖9-8所示中，給了 BUZZ 引腳一個(gè)低電平，蜂鳴器就會(huì)直接響。而無源蜂鳴器內(nèi)部是不帶振蕩源的，要讓他響必須給 500 Hz～4.5 KHz 之間的脈沖頻率信號(hào)來驅(qū)動(dòng)它才會(huì)響。有源蜂鳴器往往比無源蜂鳴器貴一些，因?yàn)槔镞叾嗔苏袷庪娐罚?qū)動(dòng)發(fā)音也簡(jiǎn)單，靠電平就可以驅(qū)動(dòng)，而無源蜂鳴器價(jià)格比較便宜，此外無源蜂鳴器聲音頻率可以控制，而音階與頻率又有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此就可以做出來“do re mi fa sol la si”的效果，可以用它制作出簡(jiǎn)單的音樂曲目，比如生日歌、兩只老虎等等。

 

圖 9-8 蜂鳴器電路原理圖

我們來看一下圖9-8的電路，蜂鳴器電流依然相對(duì)較大，因此需要用三極管驅(qū)動(dòng)，并且加了一個(gè)100歐的電阻作為限流電阻。此外還加了一個(gè) D4 二極管，這個(gè)二極管叫做續(xù)流二極管。我們的蜂鳴器是感性器件，當(dāng)三極管導(dǎo)通給蜂鳴器供電時(shí)，就會(huì)有導(dǎo)通電流流過蜂鳴器。而我們知道，電感的一個(gè)特點(diǎn)就是電流不能突變，導(dǎo)通時(shí)電流是逐漸加大的，這點(diǎn)沒有問題，但當(dāng)關(guān)斷時(shí)，經(jīng)“電源-三極管-蜂鳴器-地”這條回路就截?cái)嗔?，過不了任何電流了，那么儲(chǔ)存的電流往哪兒去呢，就是經(jīng)過這個(gè) D4 和蜂鳴器自身的環(huán)路來消耗掉了，從而就避免了關(guān)斷時(shí)由于電感電流造成的反向沖擊。接續(xù)關(guān)斷時(shí)的電流，這就是續(xù)流二極管名稱的由來。

蜂鳴器經(jīng)常用于電腦、打印機(jī)、萬用表這些設(shè)備上做提示音，提示音一般也很簡(jiǎn)單，就是簡(jiǎn)單發(fā)出個(gè)聲音就行，我們用程序簡(jiǎn)單做了個(gè) 4 KHZ 頻率下的發(fā)聲和 1 KHZ 頻率下的發(fā)聲程序，同學(xué)們可以自己研究下程序，比較下實(shí)際效果。

#include

sbit BUZZ = P1^6; //蜂鳴器控制引腳

unsigned char T0RH = 0; //T0 重載值的高字節(jié)

unsigned char T0RL = 0; //T0 重載值的低字節(jié)

void OpenBuzz(unsigned int frequ);

void StopBuzz();

void main(){

unsigned int i;

TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式1，但先不啟動(dòng)

EA = 1;

while (1){ //使能全局中斷

OpenBuzz(4000); //以 4 KHz 的頻率啟動(dòng)蜂鳴器

for (i=0; i<40000; i++);

StopBuzz(); //停止蜂鳴器

for (i=0; i<40000; i++);

OpenBuzz(1000); //以 1 KHz 的頻率啟動(dòng)蜂鳴器

for (i=0; i<40000; i++);

StopBuzz(); //停止蜂鳴器

for (i=0; i<40000; i++);

}

}

/* 蜂鳴器啟動(dòng)函數(shù)，frequ-工作頻率 */

void OpenBuzz(unsigned int frequ){

unsigned int reload;//計(jì)算所需的定時(shí)器重載值

reload = 65536 - (11059200/12)/(frequ*2); //由給定頻率計(jì)算定時(shí)器重載值

T0RH = (unsigned char)(reload >> 8); //16 位重載值分解為高低兩個(gè)字節(jié)

T0RL = (unsigned char)reload;

TH0 = 0xFF; //設(shè)定一個(gè)接近溢出的初值，以使定時(shí)器馬上投入工作

TL0 = 0xFE;

ET0 = 1; //使能 T0 中斷

TR0 = 1; //啟動(dòng) T0

}

/* 蜂鳴器停止函數(shù) */

void StopBuzz(){

ET0 = 0; //禁用 T0 中斷

TR0 = 0; //停止 T0

}

/* T0 中斷服務(wù)函數(shù)，用于控制蜂鳴器發(fā)聲 */

void InterruptTimer0() interrupt 1{

TH0 = T0RH; //重新加載重載值

TL0 = T0RL;

BUZZ = ~BUZZ; //反轉(zhuǎn)蜂鳴器控制電平

}

另外用蜂鳴器來輸出音樂，僅僅是好玩而已，應(yīng)用很少，里邊包含了音階、樂譜的相關(guān)內(nèi)容，程序也有一點(diǎn)復(fù)雜，所以就不詳細(xì)給大家去講解了。僅提供一個(gè)可以播放《兩只老虎》的程序，大家可以下載到板子上玩玩，滿足一下好奇心。

#include

sbit BUZZ = P1^6; //蜂鳴器控制引腳

unsigned int code NoteFrequ[] = { //中音1-7 和高音1-7 對(duì)應(yīng)頻率列表

523, 587, 659, 698, 784, 880, 988, //中音1-7

1047, 1175, 1319, 1397, 1568, 1760, 1976 //高音1-7

};

unsigned int code NoteReload[] = { //中音1-7 和高音1-7 對(duì)應(yīng)的定時(shí)器重載值

65536 - (11059200/12) / (523*2), //中音1

65536 - (11059200/12) / (587*2), //2

65536 - (11059200/12) / (659*2), //3

65536 - (11059200/12) / (698*2), //4

65536 - (11059200/12) / (784*2), //5

65536 - (11059200/12) / (880*2), //6

65536 - (11059200/12) / (988*2), //7

65536 - (11059200/12) / (1047*2), //高音1

65536 - (11059200/12) / (1175*2), //2

65536 - (11059200/12) / (1319*2), //3

65536 - (11059200/12) / (1397*2), //4

65536 - (11059200/12) / (1568*2), //5

65536 - (11059200/12) / (1760*2), //6

65536 - (11059200/12) / (1976*2), //7

};

bit enable = 1; //蜂鳴器發(fā)聲使能標(biāo)志

bit tmrflag = 0; //定時(shí)器中斷完成標(biāo)志

unsigned char T0RH = 0xFF; //T0 重載值的高字節(jié)

unsigned char T0RL = 0x00; //T0 重載值的低字節(jié)

void PlayTwoTiger();

void main(){

unsigned int i;

EA = 1; //使能全局中斷

TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式1

TH0 = T0RH;

TL0 = T0RL;

ET0 = 1; //使能 T0 中斷

TR0 = 1; //啟動(dòng) T0

while (1){

PlayTwoTiger(); //播放樂曲--兩支老虎

for (i=0; i<40000; i++); //停止一段時(shí)間

}

}

/* 兩支老虎樂曲播放函數(shù) */

void PlayTwoTiger(){

unsigned char beat; //當(dāng)前節(jié)拍索引

unsigned char note; //當(dāng)前節(jié)拍對(duì)應(yīng)的音符

unsigned int time = 0; //當(dāng)前節(jié)拍計(jì)時(shí)

unsigned int beatTime = 0; //當(dāng)前節(jié)拍總時(shí)間

unsigned int soundTime = 0; //當(dāng)前節(jié)拍需發(fā)聲時(shí)間

//兩只老虎音符表

unsigned char code TwoTigerNote[] = {

1, 2, 3, 1, 1, 2, 3, 1, 3, 4, 5, 3, 4, 5,

5,6, 5,4, 3, 1, 5,6, 5,4, 3, 1, 1, 5, 1, 1, 5, 1,

};

//兩只老虎節(jié)拍表，4 表示一拍，1 就是 1/4 拍，8 就是 2 拍

unsigned char code TwoTigerBeat[] = {

4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,

3,1, 3,1, 4, 4, 3,1, 3,1, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,

};

//用節(jié)拍索引作為循環(huán)變量

for (beat=0; beat> 8;

T0RL = NoteReload[note];

//計(jì)算節(jié)拍總時(shí)間，右移2位相當(dāng)于除4，移位代替除法可以加快執(zhí)行速度

beatTime = (TwoTigerBeat[beat] * NoteFrequ[note]) >> 2;

//計(jì)算發(fā)聲時(shí)間，為總時(shí)間的 0.75，移位原理同上

soundTime = beatTime - (beatTime >> 2);

enable = 1; //指示蜂鳴器開始發(fā)聲

time++;

}else{ //當(dāng)前節(jié)拍未播完則處理當(dāng)前節(jié)拍

//當(dāng)前持續(xù)時(shí)間到達(dá)節(jié)拍總時(shí)間時(shí)歸零，

//并遞增節(jié)拍索引，以準(zhǔn)備啟動(dòng)新節(jié)拍

if (time >= beatTime){

time = 0;

beat++;

}else{ //當(dāng)前持續(xù)時(shí)間未達(dá)到總時(shí)間時(shí)，

time++; //累加時(shí)間計(jì)數(shù)

//到達(dá)發(fā)聲時(shí)間后，指示關(guān)閉蜂鳴器，

//插入 0.25*總時(shí)間的靜音間隔，

if (time == soundTime){

enable = 0; //用以區(qū)分連續(xù)的兩個(gè)節(jié)拍

}

}

}

}

}

/* T0 中斷服務(wù)函數(shù)，用于控制蜂鳴器發(fā)聲 */

void InterruptTimer0() interrupt 1{

TH0 = T0RH; //重新加載重載值

TL0 = T0RL;

tmrflag = 1;

if (enable){ //使能時(shí)反轉(zhuǎn)蜂鳴器控制電平

BUZZ = ~BUZZ;

}else{ //未使能時(shí)關(guān)閉蜂鳴器

BUZZ = 1;

}

}