概述上一章我们讲解了通过i/o口来控制led小灯的实验,本章通过讲解蜂鸣器实验来进一步加深对i/o口的使用。本章通过单片的一个i/o口以及蜂鸣器电路实现对蜂鸣器的控制。主要内容包括:
蜂鸣器原理简介蜂鸣器实验硬件电路的设计蜂鸣器实验软件代码的设计下载验证蜂鸣器介绍蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。ry-51单片机开发板板载的蜂鸣器是电磁式的有源蜂鸣器。
这里的有源不是指电源的“源”,而是指有没有自带震荡电路,有源蜂鸣器自带了震荡电路,一通电就会发声;无源蜂鸣器则没有自带震荡电路,必须外部提供 2~5khz 左右的方波驱动,才能发声。一般而言,驱动蜂鸣器需要较大的电流,单片机的i/o口不适合直接驱动,我们通过三极管电路来驱动蜂鸣器。
三极管根据材料不同分为两种,一种为pnp型三极管,另一种为npn型三级管。如下图所示。
作为模拟电路的基本元器件,三极管的放大特性经常被使用。在数字电路中三极管的开关特性用到的尤其多。三极管包含三个管脚,分别为基级b(base),发射机e(emitter),集电极c(collector)。对于pnp型的三极管而言,当e级电压大于b级电压0.7v时,e级,c级导通,否则开路。因此,可以通过控制e,b两端的电压实现对e,c两端通断的控制,这就是三极管的开关特性。同理,对于pnp型的三极管而言,当b级电压大于e级电压0.7v时,e级,c级导通,否则开路。
硬件设计蜂鸣器硬件电路设计原理图图下图所示:
图中b1为蜂鸣器,正极b接到系统5v电源vcc,npn型三极管e级接b1的负极a管脚,c级接地。b级通过电阻r16连接到单片机的p2.4管脚,如图所示。当p2.4管脚输出为低电平0时,三极管b电平为0v,e电平为5v,e,b电平之差大于0.7v,因此e,c两端导通,蜂鸣器打开发出报警声。当p2.4管脚输出为高电平时,三极管b电平为5v,e电平为5v,e,b电平之差小于0.7v,因此e,c两端断开,因此蜂鸣器关闭。
软件设计程序设计的功能为让蜂鸣器发出滴滴的声音,详细代码如下图所示:
#includesbit fm = p2^4;//蜂鸣器管脚位定义int i;void main(){ while(1) { fm = 0;//打开蜂鸣器响 for(i=0;i< 5000;i++);//延时一段时间 fm = 1;//关闭蜂鸣器 for(i=0;i< 5000;i++);//延时一段时间 }}如上代码所示,首先打开蜂鸣器,延迟一段时间,关闭蜂鸣器,再延迟一段时间,让程序在while循环中一直进行,使蜂鸣器发出“滴滴”的响声。
下载验证程序编译好后,将代码下载到开发板单片机中,观察现象,蜂鸣器是否和我们预期的一样发出“滴滴”的报警声。
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