單片機蜂鳴器發聲原理

1. 蜂鳴器原理與實現方法

蜂鳴器原理與實現方法

一、蜂鳴器的基本介紹

蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，採用直流電源供電，廣泛應用於計算機、列印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作為發聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型，在電路中用字母「H」或「HA」（舊標准用「FM」、「LB」、「JD」等）表示。

二、蜂鳴器的原理與結構

1. 壓電式蜂鳴器

   組成：多諧振盪器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等。有的外殼上還裝有發光二極體。

   工作原理：當接通電源後（1.5V-15V直流工作電壓），多諧振盪器起振，輸出1.5-2.5kHz的音頻信號。阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料製成，在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經極化和老化處理後，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。

   

   電路工作過程：

   • 當節點Beep為高電平時，三極體Q1截止，蜂鳴器無電流，不響。
   • 當節點Beep為低電平時，三極體Q1導通，蜂鳴器有電流，會響。
   • 在Beep節點輸入PWM脈沖時，蜂鳴器就會發出響聲。

   元件作用：

   • 電阻R3為上拉電阻，目的為了在Beep節點懸空時，三極體Q1的基極有一個穩定的高電平。
   • 電阻R4為三極體Q1的基極電阻，限制基極電流。
   • 電容C1為旁路電容，對刺耳的高頻信號能起到旁路作用。
   • 三極體Q1起開關管的作用，控制蜂鳴器。
   • 電阻R1,R2是蜂鳴器的限流電阻，並聯使用可以分流，保證電阻壽命，同時方便調試和選取合適電阻。

   總結：

   蜂鳴器作為常用的電子器件，在電子製作過程中具有廣泛的應用。掌握蜂鳴器的原理和實現方法，對於電子工程師和愛好者來說是非常重要的。通過了解蜂鳴器的分類、工作原理以及有源和無源蜂鳴器的區別，可以更好地選擇和使用蜂鳴器。同時，通過經典電路應用示例，可以了解蜂鳴器與單片機IO口的連接方式和電路工作過程，為實際應用提供有力支持。

   2. protues中蜂鳴器如何發出聲音 給個電路圖

   電路圖如下：

   

   蜂鳴器發聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產生磁場來驅動振動膜發聲的，因此需要一定的電流才能驅動它，單片機IO引腳輸出的電流較小。

   單片機輸出的TTL電平基本上驅動不了蜂鳴器，因此需要增加一個電流放大的電路。三極體的作用為驅動，通過三極體放大驅動電流，從而可以讓蜂鳴器發出聲音。
   

   (2)單片機蜂鳴器發聲原理擴展閱讀：

   有源蜂鳴器和無源蜂鳴器的區別：
   

   這里的「源」不是指電源。而是指震盪源。 也就是說，有源蜂鳴器內部帶震盪源，所以只要一通電就會叫。
   

   而無源內部不帶震盪源，所以如果用直流信號無法令其鳴叫。必須用2K~5K的方波去驅動它。

   有源蜂鳴器往往比無源的貴，就是因為裡面多個震盪電路。

   無源蜂鳴器的優點是：便宜且聲音頻率可控，可以做出「多來米發索拉西」的效果。在一些特例中，可以和LED復用一個控制口 有源蜂鳴器的優點是：程序控制方便 。