集成芯片 直插二極管 貼片電阻電容
蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器,采用
直流電壓供電,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。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”(舊標準用“FM”、“ZZG”、“LB”、“JD”等)表示。
中文名
蜂鳴器
外文名
buzzer
產品性質
一種一體化結構的電子訊響器
產品用處
用于計算機、打印機、定時器
產品分類
有源蜂鳴器和無源蜂鳴器
結構原理
電磁線圈和磁鐵周期性地振動發聲
驅動電路
使用三極管來放大電流
結構原理
多諧振蕩器由晶體管或集成電路構成。當接通電源后(1.5~15V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。
蜂鳴器電路符號(2張)
蜂鳴器壓電蜂鳴片
[1] 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。
蜂鳴器工作發聲原理圖
蜂鳴器的發聲原理由振動裝置和諧振裝置組成,而蜂鳴器又分為無源他激型與有源自激型。
無源他激型蜂鳴器的工作發聲原理是:方波信號輸入諧振裝置轉換為聲音信號輸出,無源他激型蜂鳴器的工作發聲原理圖如下:
有源自激型蜂鳴器的工作發聲原理是:直流電源輸入經過振蕩系統的放大取樣電路在諧振裝置作用下產生聲音信號,有源自激型蜂鳴器的工作發聲原理圖如下:
電路原理圖
蜂鳴器如圖1-3 所示,使用SH69P43 為控制芯片,使用4MHz 晶振作為主振蕩器。
PORTC.3/T0 作為I/O 口通過三極管Q2 來驅動蜂鳴器LS1,而PORTC.2/PWM0 則作為PWM 輸出口通過三極管Q1 來驅動蜂鳴器LS2。另外在PORTA.3 和PORTA.2 分別接了兩個按鍵,一個是PWM 按鍵,是用來控制PWM 輸出口驅動蜂鳴器使用的;另一個是PORT 按鍵,是用來控制I/O 口驅動蜂鳴器使用的。連接按鍵的I/O 口開內部
上拉電阻。
軟件設計方法
先分析一下蜂鳴器。所使用的蜂鳴器的工作頻率是2000Hz,也就是說蜂鳴器的驅動信號波形周期是500μs,由于是1/2duty 的信號,所以一個周期內的高電平和
低電平的時間寬度都為250μs。軟件設計上,我們將根據兩種驅動方式來進行說明。
a) PWM 輸出口直接驅動蜂鳴器方式
由于PWM 只控制固定頻率的蜂鳴器,所以可以在程序的
系統初始化時就對PWM 的輸出波形進行設置。
首先根據SH69P43 的PWM 輸出的周期寬度是10 位數據來選擇PWM 時鐘。系統使用4MHz 的晶振作為主振蕩器,一個tosc 的時間就是0.25μs,若是將PWM 的時鐘設置為tosc 的話, 則蜂鳴器要求的波形周期500μs 的計數值為500μs/0.25μs=(2000)10=(7D0)16,7D0H 為11 位的數據,而SH69P43 的PWM
輸出周期寬度只是10 位數據,所以選擇PWM 的時鐘為tosc 是不能實現蜂鳴器所要的驅動波形的。
這里我們將PWM 的時鐘設置為4tosc,這樣一個PWM 的時鐘周期就是1μs 了,由此可以算出500μs 對應的計數值為500μs/1μs=(500)10=(1F4)16,即分別在周期寄存器的高2 位、中4 位和低4 位三個寄存器中填入1、F 和4,就完成了對輸出周期的設置。再來設置占空比寄存器,在PWM 輸出中占空比的實現是
通過設定一個周期內電平的寬度來實現的。當輸出模式選擇為普通模式時,占空比寄存器是用來設置高電平的寬度。250μs 的寬度計數值為250μs/1μs=(250)10=(0FA)16。只需要在占空比寄存器的高2 位、中4 位和低4 位中分別填入0、F 和A 就可以完成對占空比的設置了,設置占空比為1/2duty。
以后只需要打開PWM 輸出,PWM 輸出口自然就能輸出頻率為2000Hz、占空比為1/2duty 的方波。
b) I/O 口定時翻轉電平驅動蜂鳴器方式
使用I/O 口定時翻轉電平驅動蜂鳴器方式的設置比較簡單,只需要對波形分析一下。由于驅動的信號剛好為周期500μs,占空比為1/2duty 的方波,只需要每250μs 進行一次電平翻轉,就可以得到驅動蜂鳴器的方波信號。在程序上,可以使用TIMER0 來定時,將TIMER0 的預分頻設置為/1,選擇TIMER0 的始終為
系統時鐘(主振蕩器時鐘/4),在TIMER0 的載入/計數寄存器的高4 位和低4 位分別寫入00H 和06H,就能將TIMER0 的中斷設置為250μs。當需要I/O 口驅動的蜂鳴器鳴叫時,只需要在進入TIMER0 中斷的時候對該I/O 口的電平進行翻轉一次,直到蜂鳴器不需要鳴叫的時候,將I/O 口的電平設置為低電平即可。不鳴叫時將I/O 口的輸出電平設置為低電平是為了防止漏電。
磁環老化(包括時效老化和高低溫老化)、清磁、鉚插針、插針、加錫、點骨架、繞線、膠磁環、點焊(貼片式)或膠線路板(插針式)、通斷測試、點焊處加錫、焊點涂703膠水、清磁、半成品高低溫老化、裝配(裝上膜片,裝入塑殼)、一次測試(12VDC高16VDC低4.5VDC)、澆環氧、切腳、測聽、工裝老化、高溫聲波測試、三次測試、印字、外觀檢查、交收檢驗、貼封口紙、包裝
壓電式蜂鳴器工藝流程:
壓電片量電容、組容表量、焊壓電片導線、放壓電片、澆壓電片、1600H、膠、蓋蓋板、測試、澆環氧、老化、測聽、印字、外觀檢查、貼封口紙、包裝
BUZZER蜂鳴器的分類:
1、按其驅動方式的原理分,可分為:
有源蜂鳴器(內含驅動線路,也叫自激式蜂鳴器)和
無源蜂鳴器(外部驅動,也叫他激式蜂鳴器);
3、按封裝的不同,可分為:DIP BUZZER(插針蜂鳴器)和SMD BUZZER(貼片式蜂鳴器);
4、按電流的不同,可分為:直流蜂鳴器和交流蜂鳴器,其中,以直流Z為常見壓電式蜂鳴器,用的是壓電材料,即當受到外力導致壓電材料發生形變時壓電材料會產生電荷。同樣,當通電時壓電材料會發生形變。
電磁式蜂鳴器,主要是利用通電導體會產生磁場的特性,用一個固定的永久磁鐵與通電導體產生磁力推動固定在線圈上的鼓膜。
由于兩種蜂鳴器發音原理不同,壓電式結構簡單耐用但音調單一音色差,適用于報警器等設備。而電磁式由于音色好,所以多用于語音、音樂等設備。
有源蜂鳴器和無源蜂鳴器
教你區分有源蜂鳴器和無源蜂鳴器有源蜂鳴器和無源蜂鳴器的外觀如圖a、b所示。