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基于C51控制蜂鸣器

2022-07-29 01:24:00 【妙乌】

前言：本实验基于STC89C52RC单片机，根据电路原理图编程控制蜂鸣器。由于51系列单片机结构大同小异，读者可根据此博客举一反三，实现所需完成的功能。

一、蜂鸣器介绍
二、电路原理图分析
三、实现蜂鸣器鸣叫

实验所选单片机及结构展示(以普中C51为例，其他大同小异)，本实验所操作的蜂鸣器位于图中序号⑱位置

在这里插入图片描述

一、蜂鸣器介绍

蜂鸣器按照驱动方式的原理可分为有源蜂鸣器（内含驱动线路）和无源蜂鸣器（外部驱动）。这里说的有源和无源，并不是指电源的意思，而是指蜂鸣器内部是否含有振荡电路，有源蜂鸣器内部自带振荡电路，只需提供电源即可发声；而无源蜂鸣器则需提供一定频率的脉冲信号才能发声，频率大小通常在1.5-5KHZ之间，蜂鸣器实物图如下图所示：

在这里插入图片描述

区分有源与无源蜂鸣器：将两种蜂鸣器的引脚朝上放置，有绿色电路板的一种是无源蜂鸣器，没有电路板而用黑胶封闭的是有源蜂鸣器
对于无源蜂鸣器，如果改变频率就可以调节蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。如果改变输出电平的高低电平占空比，则可以改变蜂鸣器声音大小

二、电路原理图分析

对于本实验要实现蜂鸣器的控制，我们不能直接使用单片机的IO口驱动。因为51单片机IO口的驱动能力较弱(即使外接上拉电阻)，而蜂鸣器驱动需要约30mA，所以非常困难。本实验所用开发版上蜂鸣器模块电路如下图所示：

在这里插入图片描述

51单片机主要用来控制而非驱动，直接使用芯片的GPIO管脚去驱动大功率器件，要么将芯片烧坏，要么就驱动不起来。所以要驱动大功率器件，就必须搭建驱动电路，开发板上板载的驱动芯片是ULN2003D.由上图可知，ULN2003D控制蜂鸣器的输入口与单片机的P2.5连接，对应输出为OUT5。通过ULN2003D，GPIO管脚就可以控制蜂鸣器。

本实验所用蜂鸣器为无源蜂鸣器，要使其发声，需输入指定频率的脉冲，即高低电平

三、实现蜂鸣器鸣叫

要实现无源蜂鸣器的鸣叫，需要向蜂鸣器输入指定频率的脉冲信号，无源蜂鸣器的指定频率为1.5-5KHZ,则周期为0.2ms-66.6ms.即每隔0.2ms-66.6ms内将高低电平翻转一次即可控制蜂鸣器鸣叫。

在这里插入图片描述
基于以上分析，可以很容易编程控制蜂鸣器鸣叫

/*************************************************************************************
*  实验名称：蜂鸣器实验
*  实验现象：下载程序后蜂鸣器发出声音，一段时间后关闭																			  
***************************************************************************************/
#include "reg52.h"

typedef unsigned int u16;	//对系统默认数据类型进行重定义
typedef unsigned char u8;

sbit BEEP=P2^5;	//将P2.5管脚定义为BEEP

/*******************************************************************************
* 函数名       : delay_10us
* 函数功能		 : 延时函数，ten_us=1时，大约延时10us
*******************************************************************************/
void delay_10us(u16 ten_us)
{
	while(ten_us--);	
}

void main()
{	
	u16 i=2000;

	while(1)
	{
	   	while(i--)//循环2000次
		{
			BEEP=!BEEP;//产生一定频率的脉冲信号，1ms翻转一次
			delay_10us(100);
		}
		i=0;//清零
		BEEP=0;//关闭蜂鸣器
	}		
}