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常用器件蜂鸣器的控制程序(附C语言代码)

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eefishing 发布时间:2020-2-11 22:27
蜂鸣器从结构区分分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器。压电式为压电陶瓷片发音,电流比较小一些,电磁式蜂鸣器为线圈通电震动发音,体积比较小。按照驱动方式分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。这里的有源和无源不是指电源,而是振荡源。有源蜂鸣器内部带了振荡源,如图1中所示,给了 BUZZ 引脚一个低电平,蜂鸣器就会直接响。而无源蜂鸣器内部是不带振荡源的,要让他响必须给 500Hz~4.5KHz 之间的脉冲频率信号来驱动它才会响。有源蜂鸣器往往比无源蜂鸣器贵一些,因为里边多了振荡电路,驱动发音也简单,靠电平就可以驱动,而无源蜂鸣器价格比较便宜,此外无源蜂鸣器声音频率可以控制,而音阶与频率又有确定的对应关系,因此就可以做出来“do re mi fa sol la si”的效果,可以用它制作出简单的音乐曲目,比如生日歌、两只老虎等等。
来看一下图1的电路,蜂鸣器电流依然相对较大,因此需要用三极管驱动,并且加了一个 100 欧的电阻作为限流电阻。此外还加了一个 D4 二极管,这个二极管叫做续流二极管。我们的蜂鸣器是感性器件,当三极管导通给蜂鸣器供电时,就会有导通电流流过蜂鸣器。而我们知道,电感的一个特点就是电流不能突变,导通时电流是逐渐加大的,这点没有问题,但当关断时,经“电源-三极管-蜂鸣器-地”这条回路就截断了,过不了任何电流了,那么储存的电流往哪儿去呢,就是经过这个 D4 和蜂鸣器自身的环路来消耗掉了,从而就避免了关断时由于电感电流造成的反向冲击。接续关断时的电流,这就是续流二极管名称的由来。蜂鸣器经常用于电脑、打印机、万用表这些设备上做提示音,提示音一般也很简单,就是简单发出个声音就行,我们用程序简单做了个 4KHZ 频率下的发声和 1KHZ 频率下的发声程序,同学们可以自己研究下程序,比较下实际效果。
* \) s) X# {1 R6 A- N2 a
#<reg52.h>
6 r9 P0 @% o; P4 l* i  k0 l: w  osbit BUZZ = P1^6; //蜂引脚
) ?; M: v- T6 c. runsigned char T0RH = 0; //T0 重载值的高字节9 u9 V- p# N' @
unsigned char T0RL = 0; //T0 重载值的低字节* `" Q' I# w6 o" m1 E2 N
OpenBuzz(unsigned int fr);
4 _$ i4 c, V- xvoid StopBuzz();
* r9 _3 q9 [9 g$ E4 Ivoid main(){
' r& X6 a5 v0 [3 o8 G0 t! i5 J$ lunsigned int i;
! `" t! g( G' ^. E) WTMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1,但先不启动6 l- ]! j9 u. u
EA = 1;
+ I& u! n+ c2 |5 r(1){ //使能全局中断1 j: C+ \4 l. |* w& c
OpenBuzz(4000); //以 4KHz 的频率启动蜂鸣器; C0 b4 ^" D$ ^* l
for (i=0; i<40000; i++);
( v9 `. e5 S$ n$ _7 J. N# |) ~; XStopBuzz(); //停止蜂鸣器
* _# g7 y6 T* `4 m) rfor (i=0; i<40000; i++);* @0 c; ^, t& k, q- G" p2 a4 q6 R
OpenBuzz(1000); //以 1KHz 的频率启动蜂鸣器
: x0 ?2 F: v! j' D( wfor (i=0; i<40000; i++);
% u7 S; u. A0 f) c4 `- u- VStopBuzz(); //停止蜂鸣器( s0 h; e# k# D4 p" {% L7 e
for (i=0; i<40000; i++);8 L$ d4 o( p) U: P( ^
}
) F. }9 z! ^5 s) k' y* `% M3 q+ ^}3 B0 ]3 h5 \  Z* q8 h! \6 e# P
/* 蜂鸣器启动函数,frequ-工作频率 */
. }2 ]' ^& W# B) Bvoid OpenBuzz(unsigned int frequ){
+ o- E* B$ G8 z' p# [. s. H& L! Tunsigned int reload;//计算所需的重载值
2 v. r% X0 I0 F0 W  |* yreload = 65536 - (11059200/12)/(frequ*2); //由给定算定时器重载值1 s' t  I) d" p% D: I
T0RH = (unsigned char)(reload >> 8); //16 位重载值分解为高低两个字节
$ u+ p& S0 b( ^% P1 O! M! AT0RL = (unsigned char)reload;
" J4 }9 y4 d) b- L; p4 ]6 zTH0 = 0xFF; //设定一个接近溢出的初值,以使定时器马上投入工作8 U; [: |3 Y/ \; z5 u) J
TL0 = 0xFE;* Z' g* N( X! |- ]/ [& l
ET0 = 1; //使能 T0 中断
3 C1 L: L* V/ p$ b7 A. L1 o, PTR0 = 1; //启动 T0
+ p+ D: Z+ c9 Q6 D) w}' ^' A6 B; v) e3 c2 P& @
/* 蜂鸣器停止函数 */( S" W0 G+ U3 {- q7 j
void StopBuzz(){& h+ D  [- D$ r( {6 R' K9 s4 M
ET0 = 0; //禁用 T0 中断
5 w. @7 Y2 _" O) E% u1 zTR0 = 0; //停止 T07 P0 z1 Y( p0 a" C+ y& m5 I
}
0 X6 }! `$ i$ Q& U: Z! J7 F/* T0 中断服务函数,用于控制蜂鸣器发声 */
/ e' L" x3 _: Q5 V& L3 v; Pvoid InterruptTimer0() 1{
; J! X, |& V7 f9 B* B. ^TH0 = T0RH; //重新加载重载值
. H- ^8 E3 g( \. M9 HTL0 = T0RL;7 A& ]( j8 w) c8 t
BUZZ = ~BUZZ; //反转蜂鸣器控制电平
% h& ?: L3 m) E4 a( y$ O) h}6 _- f! t9 T% ^& ~7 l4 S' s
另外用蜂鸣器来输出音乐,仅仅是好玩而已,应用很少,里边包含了音阶、乐谱的相关内容,程序也有一点复杂,所以就不详细给大家去讲解了。仅提供一个可以播放《两只老虎》的程序,大家可以下载到板子上玩玩,满足一下好奇心。

( m) W$ `; |/ }! J
+ o( Z" c; }3 ?' ?, m/ K#include <reg52.h>
7 ], I7 m+ R. v& U  Esbit BUZZ = P1^6; //蜂鸣器控制引脚4 {( S$ ~3 J. y$ F7 S1 j& R
unsigned int code NoteFrequ[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 对应频率列表
3 C% f( q& g* B# I) l6 g523, 587, 659, 698, 784, 880, 988, //中音 1-7
, w2 F. @+ n, e1 d" ~6 b; c+ z1047, 1175, 1319, 1397, 1568, 1760, 1976 //高音 1-7
$ Q- B# r8 K4 c3 x! j: o};
+ y9 ~7 i5 B: S$ Z; C$ z4 ]unsigned int code NoteReload[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 对应的定时器重载值
% W/ s; N5 U4 c8 t# y) z6 K* O; F65536 - (11059200/12) / (523*2), //中音 1
% j) y% A; @8 G1 I65536 - (11059200/12) / (587*2), //2; U- }1 o2 R, M1 A6 ]/ L
65536 - (11059200/12) / (659*2), //3& Z% f6 |/ r2 v, U( c1 p
65536 - (11059200/12) / (698*2), //4& a% }$ C1 I" ]7 Z1 e
65536 - (11059200/12) / (784*2), //5+ F! r, v2 B4 E
65536 - (11059200/12) / (880*2), //6
8 [3 Q! Y, T6 A, j( m5 x3 u1 N$ J65536 - (11059200/12) / (988*2), //7
4 P- U4 N- v. o$ ]65536 - (11059200/12) / (1047*2), //高音 1$ H* z5 Z4 N$ ]& w
65536 - (11059200/12) / (1175*2), //25 @' o: I$ e, k# L, X/ @
65536 - (11059200/12) / (1319*2), //3/ N- y7 `! W+ R( K/ x4 f
65536 - (11059200/12) / (1397*2), //4
) }( p8 f. ~3 Q: ]" x/ \65536 - (11059200/12) / (1568*2), //5; x4 d; y% n6 Q; a, X
65536 - (11059200/12) / (1760*2), //6
% p! X; r2 _* n1 F65536 - (11059200/12) / (1976*2), //7
3 v% P* {" l+ A};/ G' ?- N. s) h
bit = 1; //蜂鸣器发声使能标志
' U* _% z$ {2 q' a0 Hbit tmrflag = 0; //完成标志; y0 ~+ [3 K5 ?% K, A% K& ?
unsigned char T0RH = 0xFF; //T0 重载值的高字节" |$ ^; J0 c+ o& G
unsigned char T0RL = 0x00; //T0 重载值的低字节
+ _9 g8 e% Y4 ]2 L9 @" `void PlayTwoTiger();( Z+ O% P/ d& q- a/ m: j
void main(){
0 {6 }" {2 t" l/ W! e# |/ nunsigned int i;" _8 Z  P- o# X" T9 |, N
EA = 1; //使能全局中断
. r: y1 u& g2 M. lTMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1
: G/ h& [) I. t; E) i  k0 i1 J/ }TH0 = T0RH;
' A; m6 E3 |+ L2 _TL0 = T0RL;
6 Q! j7 r; |: ?8 ]ET0 = 1; //使能 T0 中断8 `! K9 O5 M& J! D' i( X
TR0 = 1; //启动 T0( {& F0 W) k8 h" o) ]; _8 _6 @
while (1){
+ n3 p# u1 M2 C' sPlayTwoTiger(); //播放乐曲--两支老虎
, ~$ [0 N! ]' C' X  W3 Qfor (i=0; i<40000; i++); //停止一段时间
, _1 d2 z8 _8 @" @- ]}; h- T) {& @+ R1 [
}/ b$ g$ z1 C# [2 \
/* 两支老虎乐曲播放函数 */
  `! R2 `% `- U+ \7 ^! wvoid PlayTwoTiger(){
) X/ \' z% g( q1 H7 A# z8 q' runsigned char beat; //当前节拍索引
; u9 O& A# v0 K" k* E. F" q: E. @unsigned char note; //当前节拍对应的音符
* j- }$ u& y2 |/ U! P! t) Uunsigned int e = 0; //当前节拍计时" {$ Z* W! z5 ^9 |! k: a( }. r
unsigned int beatTime = 0; //当前节拍总时间
2 k* B, n6 Z! D- n) Q. eunsigned int soundTime = 0; //当前节拍需发声时间* r  E7 _  m; W4 z7 g1 v. e9 h
//两只老虎音符表
' H9 Q+ j' l" h! aunsigned char code TwoTigerNote[] = {( Q$ B; ?$ R" F: L
1, 2, 3, 1, 1, 2, 3, 1, 3, 4, 5, 3, 4, 5,) Z$ N- o& _$ C! z+ d
5,6, 5,4, 3, 1, 5,6, 5,4, 3, 1, 1, 5, 1, 1, 5, 1,% Z; A9 U2 P% o6 w  o
};
. c4 Q' J: L2 [. t$ V8 B//两只老虎节拍表,4 表示一拍,1 就是 1/4 拍,8 就是 2 拍# _$ j  p" g# X
unsigned char code TwoTigerBeat[] = {
& O- q& P5 l# C/ O/ [( i- P% T4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,
( s( D, I% F0 x5 r/ f6 N% m  H3,1, 3,1, 4, 4, 3,1, 3,1, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,0 g$ D' T- ]/ L  P
};
4 t- N. B) [0 U) R+ u1 Z; u. w//用节拍索引作为循环变量: h* N+ r: r: W* t
for (beat=0; beat<sizeof(TwoTigerNote); ){
5 P* N3 C9 R* O% r+ K' T7 owhile (!tmrflag); //每次定时器中断完成后,检测并处理节拍) e) {5 Q& G9 s6 z. i! L
tmrflag = 0;
1 a* K0 R4 x3 H) n9 @if (time == 0){ //当前节拍播完则启动一个新节拍
+ w+ Y( M) |: Knote = TwoTigerNote[beat] - 1;: L0 q, U: P+ r! J  F0 L1 x
T0RH = NoteReload[note] >> 8;
( S# Y8 _4 f" s% d* x3 u( J6 g; OT0RL = NoteReload[note];
( C" F( F9 i( p  ]; w- n. w//计算节拍总时间,右移 2 位相当于除 4,移位代替除法可以加快执行速度
, L; p+ N4 {# `/ z: k& LbeatTime = (TwoTigerBeat[beat] * NoteFrequ[note]) >> 2;
- s# m0 [; o' @; j+ O3 Z" S//计算发声时间,为总时间的 0.75,移位原理同上
. r4 {9 l" d1 N$ YsoundTime = beatTime - (beatTime >> 2);! D0 g2 K1 x7 B- p% Y1 V# z: j0 f) y/ R
enable = 1; //指示蜂鸣器开始发声$ N! b% P5 a! Z) A
time++;' p$ F3 l. ]* P& Q! t
}e{ //当前节拍未播完则处理当前节拍3 K/ n4 _2 X& V% L9 a' t; d) G
//当前持续时间到达节拍总时间时归零,
* p$ n! J, [: C//并递增节拍索引,以准备启动新节拍2 P( ^% k! ~& P. n; l+ d; Q0 S& J
if (time >= beatTime){' _5 a( `$ x; c6 D  y# @
time = 0;/ X* M; S) v& N2 U
beat++;
" t$ O2 Z0 v, \& A' W}else{ //当前持续时间未达到总时间时,
0 H1 k$ r+ d, \% N/ otime++; //累加时间计数
" h- G! M2 I7 n) r//到达发声时间后,指示关闭蜂鸣器,+ f7 n8 I4 ~/ Y" E) R2 m7 e7 Y
//插入 0.25*总时间的静音间隔,# B; e7 b' L, z6 f* }4 }- m" b
if (time == soundTime){/ m4 d8 f6 w! P5 y2 Z5 l
enable = 0; //用以区分连续的两个节拍
3 u7 L- R) L6 W2 ~( ]! w}  G9 w0 s1 s1 `/ C0 w
}
+ B' x  U. P# e- Z}
( ]& [& P$ Y9 _2 i2 Y. K* Q) J8 ^9 @}
" F. D& V& I( W* L3 h}  X1 u) r9 Q4 Y
/* T0 中断服务函数,用于控制蜂鸣器发声 */
4 j" j7 K1 v' d4 ?5 Q4 Fvoid InterruptTimer0() interrupt 1{& L" a( N1 }+ Q* k, K, R- o
TH0 = T0RH; //重新加载重载值- q+ }3 b0 t/ l; W
TL0 = T0RL;
2 c% [# v; ^3 o% t; U1 ltmrflag = 1;
0 E! A1 a" I, ^2 Y4 Rif (enable){ //使能时反转蜂鸣器控制电平9 Z5 A5 e, b, w3 C$ O5 F8 A
BUZZ = ~BUZZ;
( w4 ^$ L. o, L; Y4 J5 F3 q}else{ //未使能时关闭蜂鸣器
3 f+ t3 O" B  v+ l% b  v; _BUZZ = 1;& L" T' X0 s3 G
}( ^) z; o6 ?- s% }- c
}8 e: Y0 M4 p. u3 q; Q
9 w; S" l$ w% @3 E) O5 X0 a1 U" O
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