蜂鸣器及其实验

蜂鸣器电路图

蜂鸣器按驱动方式可分为有源蜂鸣器（内含驱动线路）和无源蜂鸣器（外部驱动）。这里的“源”指的是激励源。

无源蜂鸣器内部没有激励源，只有给它一定频率的方波信号，才能让蜂鸣器的振动装置起振，从而实现发声，同时，输入的方波频率不同，发出的声音也不同（所以无源蜂鸣器可以模拟曲调实现音乐效果）。

有源蜂鸣器则不需要外部的激励源，只需要接入直流电源，即可自动发出声音（声音频率相对固定）。

无源蜂鸣器工作原理

无源蜂鸣器需要1.5~2.5kHz（与蜂鸣器种类有关）的音频信号，这个音频信号即一个高低变化频率为1.5-2.5kHz的方波。实际上频率小于1.5kHz也是有声音的，只是不那么准了，可能是嘟嘟声。

蜂鸣器经常用于电脑、打印机、万用表这些设备做提示音，下面是蜂鸣器在 4KHZ 频率下的发声和 1KHZ 频率下的发声程序。

#include <reg52.h>

sbit BUZZ = P1^6; //蜂鸣器控制引脚

unsigned char T0RH = 0; //T0 重载值的高字节
unsigned char T0RL = 0; //T0 重载值的低字节

void OpenBuzz(unsigned int frequ);
void StopBuzz();

void main()
{
    unsigned int i;
 
    TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1，但先不启动
    EA = 1; //使能全局中断
 
    while (1)
    {
        OpenBuzz(4000); //以 4KHz 的频率启动蜂鸣器
        for (i=0; i<40000; i++);
        StopBuzz(); //停止蜂鸣器
        for (i=0; i<40000; i++);
        OpenBuzz(1000); //以 1KHz 的频率启动蜂鸣器
        for (i=0; i<40000; i++);
        StopBuzz(); //停止蜂鸣器
        for (i=0; i<40000; i++);
     }
 }
 
/* 蜂鸣器启动函数，frequ-工作频率 */
void OpenBuzz(unsigned int frequ)
{
    unsigned int reload; //计算所需的定时器重载值
 
    reload = 65536 - (11059200/12)/(frequ*2); //由给定频率计算定时器重载值
    T0RH = (unsigned char)(reload >> 8); //16 位重载值分解为高低两个字节
    T0RL = (unsigned char)reload;
    TH0 = 0xFF; //设定一个接近溢出的初值，以使定时器马上投入工作
    TL0 = 0xFE;
    ET0 = 1; //使能 T0 中断
    TR0 = 1; //启动 T0
}

/* 蜂鸣器停止函数 */
void StopBuzz()
{
    ET0 = 0; //禁用 T0 中断
    TR0 = 0; //停止 T0
}

/* T0 中断服务函数，用于控制蜂鸣器发声 */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
    TH0 = T0RH; //重新加载重载值
    TL0 = T0RL;
    BUZZ = ~BUZZ; //反转蜂鸣器控制电平
}

两只老虎

#include <reg52.h>

sbit BUZZ = P1^5 ; //蜂鸣器控制引脚

unsigned int code NoteFrequ[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 对应频率列表
    523, 587, 659, 698, 784, 880, 988, //中音 1-7
    1047, 1175, 1319, 1397, 1568, 1760, 1976 //高音 1-7
} ;

unsigned int code NoteReload[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 对应的定时器重载值
    65536 - (11059200/12) / (523*2), //中音 1
    65536 - (11059200/12) / (587*2), //2
    65536 - (11059200/12) / (659*2), //3
    65536 - (11059200/12) / (698*2), //4
    65536 - (11059200/12) / (784*2), //5
    65536 - (11059200/12) / (880*2), //6
    65536 - (11059200/12) / (988*2), //7
    65536 - (11059200/12) / (1047*2), //高音 1
    65536 - (11059200/12) / (1175*2), //2
    65536 - (11059200/12) / (1319*2), //3
    65536 - (11059200/12) / (1397*2), //4
    65536 - (11059200/12) / (1568*2), //5
    65536 - (11059200/12) / (1760*2), //6
    65536 - (11059200/12) / (1976*2), //7
} ;

bit enable = 1; //蜂鸣器发声使能标志
bit tmrflag = 0; //定时器中断完成标志

unsigned char T0RH = 0xFF; //T0 重载值的高字节
unsigned char T0RL = 0x00; //T0 重载值的低字节

void PlayTwoTiger();

void main()
{
    unsigned int i;
 
    EA = 1; //使能全局中断
    TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1
    TH0 = T0RH;
    TL0 = T0RL;
    ET0 = 1; //使能 T0 中断
    TR0 = 1; //启动 T0
 
    while (1)
    {
        PlayTwoTiger(); //播放乐曲--两支老虎
        for (i=0; i<40000; i++); //停止一段时间
    } 
}

/* 两只老虎乐曲播放函数 */
void PlayTwoTiger()
{
    unsigned char beat; //当前节拍索引
    unsigned char note; //当前节拍对应的音符
    unsigned int time = 0; //当前节拍计时
    unsigned int beatTime = 0; //当前节拍总时间
    unsigned int soundTime = 0; //当前节拍需发声时间
    //两只老虎音符表
    unsigned char code TwoTigerNote[] = {
        1, 2, 3, 1, 1, 2, 3, 1, 3, 4, 5, 3, 4, 5,
        5,6, 5,4, 3, 1, 5,6, 5,4, 3, 1, 1, 5, 1, 1, 5, 1,
    } ;

    //两只老虎节拍表，4 表示一拍，1 就是 1/4 拍，8 就是 2 拍
    unsigned char code TwoTigerBeat[] = {
        4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,
        3,1, 3,1, 4, 4, 3,1, 3,1, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8,
    } ;
 
    for (beat=0; beat<sizeof(TwoTigerNote); ) //用节拍索引作为循环变量
    {
        while (!tmrflag); //每次定时器中断完成后，检测并处理节拍
        tmrflag = 0;
        if (time == 0) //当前节拍播完则启动一个新节拍
        {
            note = TwoTigerNote[beat] - 1;
            T0RH = NoteReload[note] >> 8;
            T0RL = NoteReload[note];
            //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
            beatTime = (TwoTigerBeat[beat] * NoteFrequ[note]) >> 2;
            //计算发声时间，为总时间的 0.75，移位原理同上
            soundTime = beatTime - (beatTime >> 2);
            enable = 1; //指示蜂鸣器开始发声
            time++;
        }
        else //当前节拍未播完则处理当前节拍
        {
            if (time >= beatTime) //当前持续时间到达节拍总时间时归零，
            { //并递增节拍索引，以准备启动新节拍
                time = 0;
                beat++;
            }
            else //当前持续时间未达到总时间时，
            {
                time++; //累加时间计数
                if (time == soundTime) //到达发声时间后，指示关闭蜂鸣器，
                { //插入 0.25*总时间的静音间隔，
                    enable = 0; //用以区分连续的两个节拍
                }
            }
        }
    } 
}

/* T0 中断服务函数，用于控制蜂鸣器发声 */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
    TH0 = T0RH; //重新加载重载值
    TL0 = T0RL;
    tmrflag = 1;
    if (enable) //使能时反转蜂鸣器控制电平
    BUZZ = ~BUZZ;
    else //未使能时关闭蜂鸣器
    BUZZ = 1;
}

//《世上只有妈妈好》数据表 
code unsigned char sszymmh[] = {
6, 2, 3, 5, 2, 1, 3, 2, 2, 5, 2, 2, 1, 3, 2, 6, 2, 1, 5, 2, 1, 
//一个音符有三个数字。前为第几个音、中为第几个八度、后为时长（以半拍为单位）。
//6, 2, 3 分别代表：６, 中音, ３个半拍;
//5, 2, 1 分别代表：５, 中音, １个半拍;
//3, 2, 2 分别代表：３, 中音, ２个半拍;
//5, 2, 2 分别代表：５, 中音, ２个半拍;
//1, 3, 2 分别代表：１, 高音, ２个半拍;
//
6, 2, 4, 3, 2, 2, 5, 2, 1, 6, 2, 1, 5, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 2, 1,
6, 1, 1, 5, 2, 1, 3, 2, 1, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 2,
5, 2, 1, 6, 2, 1, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 4, 5, 2, 3, 3, 2, 1,
2, 2, 1, 1, 2, 1, 6, 1, 1, 1, 2, 1, 5, 1, 6, 0, 0, 0};



//《烟花易冷》
unsigned char code song1[]={
     5,2,1, 3,2,1, 2,2,2, 2,2,4, 3,2,1, 1,2,1, 2,2,1, 3,2,4, 
         5,2,1, 3,2,1, 2,2,2, 2,2,2, 5,1,1, 3,2,1, 4,2,1, 3,2,4, 
         3,2,1, 3,2,1, 7,2,1, 3,2,1, 2,2,2, 1,2,1, 7,1,1, 1,2,1, 
         2,2,1, 3,2,1, 6,2,3, 6,1,1, 1,2,1, 3,2,1, 2,2,1, 6,1,1, 
         1,2,1, 7,1,1, 5,1,1, 6,1,6, 5,2,1, 3,2,1, 2,2,2, 2,2,1, 
         2,2,1, 3,2,1, 1,2,1, 2,2,1, 3,2,4, 5,2,1, 3,2,1, 2,2,2, 
         2,2,1, 2,2,1, 5,1,1, 3,2,1, 4,2,1, 3,2,4, 3,2,1, 3,2,1, 
         7,2,3, 3,2,1, 2,2,2, 1,2,1, 7,1,1, 1,2,1, 2,2,1, 3,2,1, 
         6,2,3, 6,1,1, 1,2,1, 3,2,1, 2,2,1, 6,1,1, 1,2,1, 7,1,2, 
         5,1,2, 6,1,6, 0,0,0 };