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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。

( t! V$ R8 @, a: a
#<reg52.h>7 a, Y  y0 b1 Y' Z& L# g
sbit BUZZ = P1^6; //蜂引脚
: e% o2 j3 d4 P: `7 Gunsigned char T0RH = 0; //T0 重载值的高字节& P' A# W+ O* V5 d8 v
unsigned char T0RL = 0; //T0 重载值的低字节
. \- j; U! c, i( @OpenBuzz(unsigned int fr);
/ D8 N4 @; ]+ \7 k* e% n- c+ o% lvoid StopBuzz();1 Q" g* Q9 M8 J) F& ^- d* D
void main(){8 s( C& B7 P1 \) E7 [. Q
unsigned int i;
1 b- g' L; J3 c8 ?TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1,但先不启动
  L, u# W! S0 W8 h, K1 g5 x0 f. a+ vEA = 1;
+ p1 L" p- b% W# U(1){ //使能全局中断
0 W2 {, i, K0 N; w: j9 r7 ^6 M- [OpenBuzz(4000); //以 4KHz 的频率启动蜂鸣器7 o, Y$ R3 r# q  o/ q/ y, w0 V
for (i=0; i<40000; i++);
- X5 Y" W! R+ K  `# mStopBuzz(); //停止蜂鸣器. `; E" `2 `+ v7 `' x
for (i=0; i<40000; i++);
5 }  {8 T3 F7 [" ~4 i: GOpenBuzz(1000); //以 1KHz 的频率启动蜂鸣器' t  \% X1 B# g
for (i=0; i<40000; i++);: Q5 \6 c1 f$ D# W( \* u
StopBuzz(); //停止蜂鸣器
  G3 \, M( S4 j6 B1 l, {% U4 n5 Tfor (i=0; i<40000; i++);
9 |0 i" W5 c2 i}, {1 s; D: ]6 l8 F8 Q/ w4 b
}% c) d  d4 j) l
/* 蜂鸣器启动函数,frequ-工作频率 *// r6 R# E6 U8 l9 _3 \
void OpenBuzz(unsigned int frequ){
  D" F9 T: {- @/ D' F! Y- \# @unsigned int reload;//计算所需的重载值
' s: l4 Z8 V: x6 Hreload = 65536 - (11059200/12)/(frequ*2); //由给定算定时器重载值
, |  Z& f8 i) ?T0RH = (unsigned char)(reload >> 8); //16 位重载值分解为高低两个字节
6 y+ ?" C8 f! w; F" \' ]. A/ CT0RL = (unsigned char)reload;8 v! v1 }2 B2 \2 b) t/ E
TH0 = 0xFF; //设定一个接近溢出的初值,以使定时器马上投入工作
$ M- N  q' {3 N4 OTL0 = 0xFE;
$ L, ?( d0 b* ?' r. l) u6 Q1 YET0 = 1; //使能 T0 中断% @# {( U" N) x7 _" A4 N
TR0 = 1; //启动 T0
8 G; h, J& p3 F6 o: S( e& }* e}
" `3 r& Z5 M. F3 R0 p/* 蜂鸣器停止函数 */7 p8 c+ A0 h! ]# U& D8 K
void StopBuzz(){2 q$ K9 H; K6 T! i4 N8 I1 f
ET0 = 0; //禁用 T0 中断! G  \0 p  [4 ~4 Z- d
TR0 = 0; //停止 T0
6 H5 W) F+ b9 U/ h% n. D}3 t) u9 e6 c" d: P! B+ F5 K# g
/* T0 中断服务函数,用于控制蜂鸣器发声 */
# A$ u' s6 n0 Q- K" i5 bvoid InterruptTimer0() 1{
$ I6 k1 w( p' l. ~2 L0 LTH0 = T0RH; //重新加载重载值
9 c5 d% K! b6 y. @TL0 = T0RL;
( a2 ^3 @2 b; W! kBUZZ = ~BUZZ; //反转蜂鸣器控制电平! v% j  ^+ r* X+ q
}
/ m' X+ `$ a6 j. Z; b, i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。
/ b- Y2 ]* W) m! J6 f# i

0 R$ y1 t1 g% [# R5 X& v8 j; F#include <reg52.h>
+ u* w. v* q& f, e7 s4 n$ ?sbit BUZZ = P1^6; //蜂鸣器控制引脚
8 {+ a: A- \% W: y1 h/ Dunsigned int code NoteFrequ[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 对应频率列表: y$ F  u& _2 c% k. Z  f
523, 587, 659, 698, 784, 880, 988, //中音 1-7
: \% r) F5 ?+ }6 ]- G1047, 1175, 1319, 1397, 1568, 1760, 1976 //高音 1-7
4 b8 n! U% G7 |3 _1 ]' x};- g: v2 e0 r: ~8 p
unsigned int code NoteReload[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 对应的定时器重载值
( U) _6 Y) E( @& b+ F, i65536 - (11059200/12) / (523*2), //中音 17 m' A( G- C. k% H, F4 P, q9 n
65536 - (11059200/12) / (587*2), //2
( ]8 h1 ]5 H; u& p3 w65536 - (11059200/12) / (659*2), //3  r, O) v; H; y4 R+ n
65536 - (11059200/12) / (698*2), //44 u5 N  ]3 \4 W7 n3 H& B
65536 - (11059200/12) / (784*2), //5
2 }% x! M8 r" J" A; Q7 \65536 - (11059200/12) / (880*2), //6
/ ~8 x& D+ l+ [1 Q' e5 V, ~65536 - (11059200/12) / (988*2), //78 P: k3 z5 [' t; J- ^
65536 - (11059200/12) / (1047*2), //高音 15 A8 W. Z' G$ X: O( o& S
65536 - (11059200/12) / (1175*2), //29 i( u- `$ q$ d/ _
65536 - (11059200/12) / (1319*2), //3* n) X! ~7 A! B* d5 J/ E
65536 - (11059200/12) / (1397*2), //47 ~, P7 y! Y$ g! n$ p% M8 }
65536 - (11059200/12) / (1568*2), //5
# u0 a0 H  H$ e, {) k65536 - (11059200/12) / (1760*2), //6
" \3 {5 w3 R& ]9 I8 N9 J- z* j; ^65536 - (11059200/12) / (1976*2), //7" f5 a2 p( [: h, B9 Q2 B1 G! c" w5 S; v3 s
};6 w2 i4 ]. ^* v& Q% o  C5 O
bit = 1; //蜂鸣器发声使能标志
, M& T/ T: N- g. [4 R6 a! Rbit tmrflag = 0; //完成标志
, `( B) e. N5 p/ l5 Z( R8 uunsigned char T0RH = 0xFF; //T0 重载值的高字节# |. f' k; Q  z$ y- n% l
unsigned char T0RL = 0x00; //T0 重载值的低字节
$ d) v- N+ \: [1 \void PlayTwoTiger();/ ~8 E& i# H5 D7 H3 U2 E) x( h
void main(){2 m) j5 Y' \: a
unsigned int i;& j  }5 B  n; C. J8 D
EA = 1; //使能全局中断
8 {. Q/ {; a( D3 x' i  [TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1: k2 |7 \) m  N1 ~* i' F6 D* J  h
TH0 = T0RH;/ W6 ]2 E) f# U
TL0 = T0RL;
/ G% |0 B* @+ ^6 Z- HET0 = 1; //使能 T0 中断
4 z" ?% Z% ~- w; h( u6 yTR0 = 1; //启动 T0* C8 i1 G, \: l  \! }# L  l
while (1){
3 l+ @2 @! U5 L9 K) m$ fPlayTwoTiger(); //播放乐曲--两支老虎! p5 P3 A7 [, }6 m  y) z1 _2 ?9 g
for (i=0; i<40000; i++); //停止一段时间
9 G9 |" e4 W# d7 _" F}
$ X. P' |! Y' Q2 D5 W" l" P}2 V. P! _: G0 J) A6 {
/* 两支老虎乐曲播放函数 */7 F0 D/ ~* J9 x# w1 Y
void PlayTwoTiger(){$ O+ e5 s7 {+ ~# X) J/ ]3 p
unsigned char beat; //当前节拍索引
$ M2 E+ P* [: a4 ]8 {/ j9 h+ kunsigned char note; //当前节拍对应的音符
9 A0 N; N6 w1 n/ V; funsigned int e = 0; //当前节拍计时
/ {( C1 g- |- B( R' x) t. I! tunsigned int beatTime = 0; //当前节拍总时间
  v; k2 z) w' a; n1 k0 N/ u, r4 a9 }8 `unsigned int soundTime = 0; //当前节拍需发声时间1 T4 C- t/ w4 o
//两只老虎音符表6 M9 F+ w/ B# j* r, @+ L# e
unsigned char code TwoTigerNote[] = {
+ T# {" v( T$ ?# C1, 2, 3, 1, 1, 2, 3, 1, 3, 4, 5, 3, 4, 5,
3 f- @! Q) d- V+ Z9 t5 `  c8 Y5,6, 5,4, 3, 1, 5,6, 5,4, 3, 1, 1, 5, 1, 1, 5, 1,
* B9 U5 N  S# u};/ |% B; n. J; V  g$ @$ A1 E, ^
//两只老虎节拍表,4 表示一拍,1 就是 1/4 拍,8 就是 2 拍
) w3 ^' z, S  o+ U5 i8 ounsigned char code TwoTigerBeat[] = {! Y$ B- h+ ~% D+ w/ Q. ^
4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,
6 @( e, h3 z5 L' f; `3,1, 3,1, 4, 4, 3,1, 3,1, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,) r) J9 ], e6 N! N$ Q! m% L
};+ g) j6 D$ ^+ N9 I
//用节拍索引作为循环变量
) v- I9 ^- k  Bfor (beat=0; beat<sizeof(TwoTigerNote); ){8 p" ?/ \, M/ d
while (!tmrflag); //每次定时器中断完成后,检测并处理节拍
/ l1 X, P6 q/ p- Y; ttmrflag = 0;4 P) c( s: S. h0 O( s2 J
if (time == 0){ //当前节拍播完则启动一个新节拍3 J# i9 Q/ M/ u) r
note = TwoTigerNote[beat] - 1;6 y) C3 b. ]+ e) P4 q
T0RH = NoteReload[note] >> 8;
% d( f* V- N$ E7 |( MT0RL = NoteReload[note];2 _& u1 ]3 X( }+ w' b5 T" P
//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
# {  m2 S) G  {' m* l: ?$ h7 {' `beatTime = (TwoTigerBeat[beat] * NoteFrequ[note]) >> 2;/ F/ G, `2 O5 g2 T! u
//计算发声时间,为总时间的 0.75,移位原理同上
6 z' q. o/ k( y# Y' x, b$ \* rsoundTime = beatTime - (beatTime >> 2);2 J+ N) T  `6 p& h0 E1 @1 |3 n
enable = 1; //指示蜂鸣器开始发声
, b$ _1 N" R( V  c- h. J; Q& Stime++;
: {% c. y: [$ |  n}e{ //当前节拍未播完则处理当前节拍
+ j: `! z. v6 }+ J//当前持续时间到达节拍总时间时归零,
4 C( @9 m0 o: o8 _) a//并递增节拍索引,以准备启动新节拍# i5 f, _5 p& ~( o& m  d
if (time >= beatTime){1 T1 ?6 n; ^* @# B4 U% r& l# I
time = 0;$ C% t# Z7 {0 r: A( o" J: f
beat++;
+ a& i; T& s" }4 \+ t/ k5 y}else{ //当前持续时间未达到总时间时,
5 N6 o* f' V! D( C$ e6 V& stime++; //累加时间计数3 c$ J( V) P. X  a4 G" F( d
//到达发声时间后,指示关闭蜂鸣器,: c+ q+ W/ [7 ]* L4 \1 G, }
//插入 0.25*总时间的静音间隔,) Q7 @# @1 l+ x( G1 \/ e
if (time == soundTime){+ L* ?" I2 i& H. V" ~2 A
enable = 0; //用以区分连续的两个节拍/ k5 Z+ |: [7 |' O) b
}
+ S/ i3 t7 h/ B. Y" S! n& W/ j}& h1 ?. Q( X4 l7 W& B
}
$ L$ B, \# c2 t7 [% o' z}
) Y4 u- L& \& n4 z- L3 h' b}
& {7 `8 C0 K- V7 W! }; U/* T0 中断服务函数,用于控制蜂鸣器发声 */. y  l% n( S5 \- c) P0 I: W5 S
void InterruptTimer0() interrupt 1{
( w" l+ Z+ v& `0 F; ^TH0 = T0RH; //重新加载重载值
+ J$ w: u* z0 `6 o, o  m  hTL0 = T0RL;
+ ?" G& y, o; Dtmrflag = 1;
, P$ h# ]/ Z& d- i$ V1 A- u/ {5 x' Mif (enable){ //使能时反转蜂鸣器控制电平2 M$ z% G( h5 W8 i0 q  l; k
BUZZ = ~BUZZ;
  ~  {; D( J8 {}else{ //未使能时关闭蜂鸣器
# @2 R1 }8 s2 D# a  ]- J5 MBUZZ = 1;9 ]4 \- o$ M8 T+ d  Z
}
' x1 K( f: W, k0 U}" K) G9 G* y. ~; T: }9 ?0 J0 w: h
- R! m# d3 s& X: k+ G5 k
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