硬件模塊---蜂鳴器原理與實現方法

嵌入式中常見的蜂鳴器是電子制作過程中，常用的一個元器件。

第一：蜂鳴器的基本介紹

1、蜂鳴器的作用：蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電源供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、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發聲器件。

2、蜂鳴器分類：主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。

3、蜂鳴器的電路圖形符號：蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標準用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。

第二：蜂鳴器的原理與結構

1、壓電式蜂鳴器：壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發光二極管。
多諧振蕩器由晶體管或集成電路構成。當接通電源后（1.5V-15V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,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制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。
2、電磁式蜂鳴器：電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。
接通電源后，振蕩器產生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發聲。

第三：有源蜂鳴器和無源蜂鳴器區別

大家要了解有源和無源這里的“源”不是指電源，而是指震蕩源。也就是說，有源蜂鳴器內部帶震蕩源，所以只要一通電就會叫。而無源內部不帶震蕩源，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，就是因為里面多個震蕩電路。這就是通過驅動原理來分別的方法。

萬用表測電阻區別

用萬用表電阻檔Rxl檔測試:用黑表筆接蜂鳴器 "+"引腳，紅表筆在另一引腳上來回碰觸，如果觸發出咔、咔聲的且電阻只有8Ω(或16Ω)的是無源蜂鳴器;如果能發出持續聲音的，且電阻在幾百歐以上的，是有源蜂鳴器。同時有源蜂鳴器直接接上額定電源(新的蜂鳴器在標簽上都有注明)就可連續發聲;而無源蜂鳴器則和電磁揚聲器一樣，需要接在音頻輸出電路中才能發聲

無源蜂鳴器的優點：

1、便宜；

2、聲音頻率可控，可以做出“多來米發索拉西”的效果；

3、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：程序控制方便；

第四：蜂鳴器經典電路應用

注意：該電路可以和單片機的IO相連接。

電路工作過程：

蜂鳴器分無源和有源兩種，從電路上來看，這兩種蜂鳴器在這都可以工作，區別是單片機程序不一樣。

當節點Beep為高電平時，三極管Q1截止，蜂鳴器無電流，不響。

當節點Beep為低電平時，三極管Q1導通，蜂鳴器有電流，會響。

所以在Beep節點輸入PWM脈沖時，蜂鳴器就會發出響聲。工作過程很簡單，再看看每個元件的作用：

電阻R3為上拉電阻，目的為了在Beep節點懸空時，三極管Q1的基極有一個穩定的高電平。

電阻R4為三極管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。

三極管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，這是很常見的一種安裝方法，主要起到兩個作用：

一是這兩個電阻并聯一起，可以分流，使每個電阻上的的熱量不會超過它的額定功耗，保證電阻壽命；

二是方便調試。在一個電阻功率都能滿足的情況下，如果要增加蜂鳴器響度，只需再并聯一個電阻就行，而不需要重新拆下原來的電阻，調試方便。同時在選取不到合適電阻時，也可以用并聯方式來解決。

總結：蜂鳴器是常用的器件，掌握其中的原理，方能走的更遠。