单片机蜂鸣器实验-无源蜂鸣器响

无源蜂鸣器的原理

（原创版）

1.无源蜂鸣器的定义和用途

2.无源蜂鸣器的工作原理

3.无源蜂鸣器的结构和材料

4.无源蜂鸣器的应用领域

正文

一、无源蜂鸣器的定义和用途

无源蜂鸣器，又称压电蜂鸣器，是一种不需要外部电源即可产生声音的装置。它主要通过压电材料产生振动，进而发出声音。无源蜂鸣器广泛应用于各种电子设备、仪器和装置中，如手机、计算机、闹钟等，用于发出声音提示或警报。

二、无源蜂鸣器的工作原理

无源蜂鸣器的核心部件是压电陶瓷片，它具有压电效应，即在受到外力作用时会产生电荷。当压电陶瓷片受到电信号激励时，会产生微小的形变，这种形变引起周围空气的振动，从而产生声波。由于这种原理，无源蜂鸣器不需要外部电源即可工作。

三、无源蜂鸣器的结构和材料

无源蜂鸣器主要由压电陶瓷片、共鸣腔和外壳等部分组成。压电陶瓷片是蜂鸣器的核心部件，负责产生振动；共鸣腔则起到放大振动和调节音量的作用；外壳则用于保护内部元件和固定蜂鸣器。

在材料方面，压电陶瓷片通常采用聚合物或陶瓷制成，具有较高的压电效应和稳定性。共鸣腔和外壳则通常采用金属或塑料等材料，以满足强度和音质要求。

四、无源蜂鸣器的应用领域

无源蜂鸣器广泛应用于各种电子设备、仪器和装置中，如手机、计算机、闹钟、收款机等。在这些设备中，无源蜂鸣器主要用于发出声音提示或警报，以提醒用户注意或执行特定操作。此外，无源蜂鸣器还应用于安防、汽车电子等领域，作为声光报警器的重要组成部分。

蜂鸣器发声

慧净电子-做人人都买得起的 51 单片机开发板---真诚为你服务，基于 HJ-1G 开发板
手把手教你学 51 单片机 C 语言教程第 12 课 (蜂鸣器发声)
一、蜂鸣器介绍蜂鸣器有两种：一种是有源蜂鸣器，只要给它加上恒定的电压，就能发声，另一种是无源蜂鸣器，必须给它加上一定频率的方波或正弦波才能发声，一般实验板配的是无源蜂鸣器，HJ-1G 开发板也不例外，由于驱动蜂鸣器电流要求比较大，所以我们使用 8550 三极管来放大驱动，电路如下：FM IO 口为 P2.3
二、蜂鸣器编程实例具体编程时我们间隔一段时间将 BZ 线置反，就能输出一个固定频率的方波，让
慧净电子网：WWW.HLMCU.COM 慧净小店：http://shop37031453.taobao.com/
慧净电子-做人人都买得起的 51 单片机开发板---真诚为你服务，基于 HJ-1G 开发板
蜂鸣器响起来。大家可能会问，给蜂鸣器多少频率的方波呢？首先这个频率必须在音频范围内，也就是 20Hz 到 20KHZ 之间，但是 20Hz 到 20KHZ 的频率送给蜂鸣器后，只有某一点的频率是最响的，这个频率称为蜂鸣器的谐振频率，离它越远，蜂鸣器发出的声音越轻。 1G/3G 开发板配的蜂鸣器的谐振频率是 2KHZ，其半周期是 250us,这样我们就确定了 BZ 口线每延时 250us 就要变反。下面是一个蜂鸣器发声的实例程序： /*以下程序为 FM 程序，晶振频率为 11.0592MHz*/

单片机控制蜂鸣器发声介绍课件

A
测试程序：测试蜂鸣器发声是否正常
C
B
硬件连接：将蜂鸣器与单片机进行连接
D
优化程序：根据测试结果对程序进行优化和完善
实验结果与分析
实验结果：蜂鸣器按照预期频率和持续时间发出声音
分析：单片机控制蜂鸣器发声的原理和实现方法
实验过程中遇到的问题及解决方案
实验结果的准确性和可靠性分析
1
2
蜂鸣器的类型
1
有源蜂鸣器：内部有振荡器，只需提供直流电压
即可发声
3
压电式蜂鸣器：利用压电效应，通过改变电压产
生声音
2
无源蜂鸣器：需要外部振荡器，提供交流信号才
能发声
4
电磁式蜂鸣器：利用电磁感应原理，通过改变电
流产生声音
蜂鸣器的应用
百度文库
报警系统：用于发出警报声，提醒人们注意危险情况
现发声控制
2
定时器控制：通过单片机的定时器产生PWM信号，控制蜂鸣器的发声频率和占
空比
4
串行通信控制：通过单片机的串行通信接口，与蜂鸣器进行通信，
实现发声控制
蜂鸣器的驱动方式
01 直流驱动：通过直流电压直接驱动蜂鸣器，简单易行，但需要较高的驱动电压。
02 交流驱动：通过交流电压驱动蜂鸣器，需要较低的驱动电压，但需要额外的驱动电路。

用单片机控制蜂鸣器的实验电路

无源蜂鸣器也是有极性的电子元件，它的控制电路与有源蜂鸣器一样，如下图所示。但它的发声条件与有源蜂鸣器不同。

只有当一定频率的电流从正极流向负极时，无源蜂鸣器才会鸣响。下图所示是单片机P3.4引脚输出的各种频率的方波，三极管Q1在这些方波信号的控制下导通、截止，就会有和方波频率相同的电流流过无源蜂鸣器的正负两极，无源蜂鸣器就会发声了。

改变控制方波的频率可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。如图2(a)(b)的方波频率不同，控制方坡的频率越高蜂鸣器的声音越尖细，反之频率越低声音越低沉。

另外，改变控制方波的高低电平占空比，则可以控制蜂鸣器的声音大小，如图2中(c)(d)的频率相同占空比不同。

我们可以根据这些特性编写程序，使单片机输出不同频率和占空比的方波信号，用无源蜂鸣器来演奏出简单的乐曲。

区分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器

]

51单片机项目教程项目 5 蜂鸣器实验

方式0发送时，串行数据由P3.0（RXD端）送出，移位脉冲由P3.1 （TXD端）送出。在移位脉冲的作用下，串行口发送缓冲器的数据逐位地从P3.0串行移入外接移位寄存器中。
方式0接收时，引脚RXD为数据输入端，TXD为移位脉冲信号输出端，接收器以fosc/12的固定波特率采样RXD引脚的数据信息，当接收完8位数据时，中断标志RI置1，表示一帧数据接收完毕，可进行下一帧数据的接收方式0时，SM2位（多机通信控制位）必须为0。 2. 方式1
图5- 5单片机串口结构
5.2技术准备
1. 串行口控制寄存器SCON 字节地址98H，可位寻址，位地址为98H～9FH。格式如图5-6所示。
图5- 6串行口控制寄存器SCON
SCON中各位的功能请参考相关原理书籍，其中SM0、SM1两位编码所对应的4种工作方式见表5-1。有关4种通信方式描述见下一节。表5-1 SM0、SM1组合设置串行端口的工作方式
在图片上认识蜂鸣器：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一种是有源蜂鸣器。
图5- 1无源蜂鸣器
Biblioteka Baidu
图5- 2有源蜂鸣器
有源蜂鸣器和无源蜂鸣器这里的“源”不是指电源。而是指震荡源。也就是说有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会叫。而无源内部不带震荡源，所以如果用直流信号无法令其鸣叫。必须用2K~5K的方波去驱动它。有源蜂鸣器往往比无源的贵，就是因为里面多个震荡电路。

51单片机通过按键控制蜂鸣器发生详解

单片机开发报告

院系：电子工程学院

专业：自动化

班级：自动化1401

学号：8

姓名：越

指导老师：星光

2018年01 月04 日

一.系统任务

按键控制蜂鸣器发声

二．电路原理图

三．程序设计容

“叮咚”电子门铃实验程序：常见的家用电子门铃在有客人来访时候，如果按压门铃按钮时，室会发出“叮咚”声音，本实验程序模拟电子门铃的发音，当我们按压实验板上的K1按钮时候，蜂鸣器发出“叮咚”音乐声，是一个比较实用的程序。

使用无源蜂鸣器输出7个基本音阶

声音是由物体振动所产生的。只是由于物体的材料以及振幅、频率不同，而产生不同的声音。声音的响度是由振幅决定的，而音调则是由频率决定的，那么我们只需要控制物体振动的频率，就可以发出固定

的声调。

五．汇编程序

ORG 0000H

AJMP START

ORG 000BH

INC 20H ;中断服务,中断计数器加1

MOV TH0,#0D8H

MOV TL0,#0F0H 12M晶振，形成10毫秒中断

RETI

ORG 001BH

LJMP INTT1 ;跳转到T1中断服务程序START: MOV DPTR,#00H ;初始化程序

MOV A,#00H

OBUF1 EQU 30H

OBUF2 EQU 31H

OBUF3 EQU 32H

OBUF4 EQU 33H

FLAGB BIT 00H

STOPB BIT 01H

MOV SP,#50H

MOV TH0,#0D8H

MOV TL0,#0F0H

MOV TMOD,#21H

MOV TH1,#09H

MOV TL1,#09H

MOV IE,#8AH

AJMP LOOP

LOOP: JNB P3.2,MUSIC0

用单片机驱动蜂鸣器唱歌的设计与原理

1.蜂鸣器

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型，他广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电话机等电子产品中作发声器件。

2.单片机驱动

单片机上面使用的蜂鸣器一般都是无源电磁式的蜂鸣器（如下图所示）。它由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。

蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的，因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。单片机与蜂鸣器连接如图二所示。

图中，蜂鸣器的正极接到VCC（＋5V）电源上面，蜂鸣器的负极接到三极管的发射极E，三极管的基级B经过限流电阻R1后由单片机的P3.7引脚控制，当P3.7输出高电平时，三极管T1截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声；当P3.7输出低电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。因此，我们可以通过程序控制P3.7脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。

程序中改变单片机P3.7引脚输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。另外，改变P3.7输出电平的高低电平占空比，则可以控制蜂鸣器的声音大小，这些我们都可以通过编程实验来验证。

下面就是一个能够发出音乐的单片机程序，示例中所播放的音乐是《两只老虎》。

单片机蜂鸣器响一秒停一秒实验报告代码

实验目的：利用单片机控制蜂鸣器输出不同的频率和时间，实现蜂鸣器响一秒停一秒的功能。

实验器材：STC89C52单片机、蜂鸣器、 Jumper wires。

实验原理：STC89C52单片机的IO口可以用来控制外部器件，蜂鸣器连接到单片机的IO口上，通过程序控制IO口输出高电平或低电平控制蜂鸣器发声或停止发声。

实验步骤：

1. 将STC89C52单片机片上系统搭建好，将蜂鸣器连接到单片机的一个IO口上；

2. 使用Keil编译器编写程序代码，实现蜂鸣器响一秒停一秒的功能；

3. 将程序代码烧录进单片机，连接电源后观察蜂鸣器是否正常响起。

代码如下：

```c

#include<reg52.h>

#define ON 0 // 蜂鸣器控制IO口输出高电平

#define OFF 1 // 蜂鸣器控制IO口输出低电平

void delay(unsigned int x); // 延迟函数

void main(){

while (1){

P1 = ON; // 蜂鸣器控制IO口输出高电平

delay(1000); // 延时1秒

P1 = OFF; // 蜂鸣器控制IO口输出低电平

delay(1000); // 延时1秒

}

void delay(unsigned int x){ // 延迟函数

unsigned char i, j;

for (i = x; i > 0; i--)

for (j = 110; j > 0; j--);

}

```

以上代码中，P1口控制蜂鸣器，利用循环控制蜂鸣器在高低电平间切换，延时用来实现响1秒停1秒的功能。

蜂鸣器发声实验及程序设计

学ARM从STM32开始

STM32开发板库函数教程--实战篇

4.2蜂鸣器发声实验

4.2.1概述

本节给大家实现怎样用STM32驱动蜂鸣器发声和Systick定时器的使用，通过设置Systick定时器使蜂鸣器非常精确的按照设计的时间发声。在做实验之前我们要先了解蜂鸣器的结构与原理。

4.2.1.1蜂鸣器概述

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。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。

4.2.1.2结构原理

1.压电式蜂鸣器:压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.5~

2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。

2.电磁式蜂鸣器:电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使

电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。

4.2.1.3制作工艺

(1)制备电磁铁M:在长约6厘米的铁螺栓上绕100圈导线,线端留下5厘米作引线,用透明胶布把线圈粘好,以免线圈松开,再用胶布把它粘在一个盒子上,电磁铁就做好了.

单片机学习（四）蜂鸣器和独立按键的使用

单⽚机学习（四）蜂鸣器和独⽴按键的使⽤

⽬录

蜂鸣器

两种蜂鸣器的介绍

有源蜂鸣器⼀般是输⼊⼀个电流或电压即可直接驱动⼯作，⽽⽆源蜂鸣器则需要输⼊脉冲信号才可以进⾏⼯作。在51单⽚机开发板上的即为⽆源蜂鸣器。

蜂鸣器相关电路图

可以看出，信号是通过P15传递到ULN2003D芯⽚后进⽽传递到芯⽚的OUT5（即BEEP端⼝）再传递到蜂鸣器中的，其中ULN2003D芯⽚起着电流放⼤的作⽤。

控制代码

⾸先我们先获得控制蜂鸣器的引脚，从电路图可以看出是P15，所以：

sbit BEEP= P1^5;

因为这是⽆源蜂鸣器，所以我们需要给它提供脉冲信号输⼊才能使它⼯作。⽽当BEEP为0时有电流，BEEP为1时⽆电流，所以我们需要循环改变BEEP的值，主函数代码如下所⽰：

int main() {

while (1)

{

BEEP = ~BEEP;

deley(10);

}

如果我们希望改变蜂鸣器的⾳调，只需要改变脉冲信号的频率即可，也就是while循环中deley()的参数。

我们也可以不断改变deley()中填⼊的参数来使蜂鸣器发出奇怪的声⾳：

int main() {

u16 time = 10;

u8 cnts = 50;

u8 i;

for(time=10;time<200;time++) {

for(i=0;i<cnts;i++) {

BEEP = ~BEEP;

deley(time);

}

独⽴按键

独⽴按键电路图

可以看到，这4个独⽴按键都是⼀端和单⽚机的引脚（P3[0..3]）相连，⽽另⼀端直接接地的。

这些按键的效果是，当按键没有按下时，它们对应的端⼝的输出是⾼电平，⽽当按键按下之后，这些端⼝的输出则变为低电平了。

蜂鸣器电路及实验

手把手教你学习单片机(2.2）——蜂鸣器电路及实验

[原创]转贴请标明出处！

前段时间写了手把手教你学习单片机的第一章和第二章的第一节。

首先看一下蜂鸣器的常用电路

在本电路中，BB标号直接连接到单片机的IO口上，本开发板是连接到了P 3.3上了，由于P3口本身带弱上拉，所以此电路中不需要再接上拉电阻了。

此电路的三极管电路，就是一个（三极管）BJT反向器，当BB是低电平时，此三极管处于饱和状态，电路导通，电流流过蜂鸣器，此时蜂鸣器发声；反之，当BB是高电平时，此三极管处于截止状态，电路关断，时蜂鸣器停止发声。

蜂鸣器发声的长短和频率，完全有单片机控制导通时间，一般都是设定一段延时就可以了，长短可以自己实验。

下面给出C语言程序和汇编程序（带注释）：

#include //调用头文件（单片机内部的寄存器定义）

/******本段为硬件I/O口定义********/

sbit LED0 = P0 ^ 0; //发光二极管0

sbit BUZZ = P3 ^ 3; //蜂鸣器

/**************************************************

** 函数名称: dellay

** 入口参数：h（双字节型）

** 出口参数：无

** 功能描述: 短暂延时，使用11.0592晶体，约0.01MS

****************************************************/

void dellay(unsigned int h)

{

while(h--); //0.01MS

无源蜂鸣器驱动电路图

有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的区别有源蜂鸣器/无源蜂鸣器驱动电路图

有一种（元器件）会发出声音？听起来是不是很神奇？像我们常见的（贴片电阻），（贴片电容），贴片二三极管和贴片（芯片）等元器件，都没有会发声的电路功能，怎么还会有发出声音的元器件呢？别急，电路一点通给你说说它的奥秘；

众所周知，声音是由震动产生的；因此只需要设计开发出一个能产生震动的电路元器件，便可以发出声音，蜂鸣器就是利用这个原理研发制造出来的；

蜂鸣器，作为一个声学器件，在（电路设计）中常常被（工程师）用来声音报警提示；然而在具体的蜂鸣器电路设计，需要考虑蜂鸣器的类型；不同类型的蜂鸣器，驱动的电路也不同；

蜂鸣器按照发声原理，分为有源蜂鸣器与无源蜂鸣器2种类型；具体的（驱动电路）

有源蜂鸣器驱动电路

所谓有源蜂鸣器，是指在蜂鸣器内包含振荡源，无需外部提供振荡源，只需通电便可发声，因此（电阻）R2直接连接到（单片机）的普通IO引脚即可；

无源蜂鸣器驱动电路

所谓无源蜂鸣器，是指在蜂鸣器内部不包含振荡源，因此需要外部提供一定频率的振荡（信号）来驱动发声；因此电阻R2需要连接单片机的PWM引脚；

通过有源蜂鸣器与无源蜂鸣器的驱动电路对比发现，（硬件）电路虽然是相同，但软件的开发却不同，（电子工程师）在项目开发需要注意这一点；

蜂鸣器除去有源与无源之分，还有直插与贴片之分，通常在一些（PCB）空间较小的项目会选用贴片蜂鸣器，因为贴片蜂鸣器相比较直插蜂鸣器贵很多；

机器人等级考试-Arduino UNO.蜂鸣器响起来

白色
3p
防
4p
反
插
4p
端
口
黑
色
2+1+1
杜邦
1+1+1+1 母
口
蜂鸣器模块
蜂鸣器模块：是由蜂鸣器和外围电路组成。
5v 0v
蜂鸣器发声方波示意图
有源蜂鸣器：有极性，正面标注有正极，引脚有长短之分，长脚是正极，短脚是负极。
蜂鸣器按照驱动方式分为
无源蜂鸣器：不用区分正负极。
“源”不是指电源，而是指振荡源。有源蜂鸣器，内部带振荡源，所以只要一通电就会发声。而无源蜂鸣器内部不带振荡源，用直流信号无法令其发声，必须用200~5000HZ频率的矩形波去驱动它。
项目二：蜂鸣器响起来
所需器件： ➢ 蜂鸣器模块*1 ➢ 3P数据线*1
LED模块在前面的项目中，学习了如何点亮LED，如何获取按键开关的值。在点
亮LED的过程中，需要串联一个 220Ω的限流电阻
-------------------------LED模块-----------------------------------
运算符 &&
||
！
名称与（AND）
或（OR）
非(NOT)
Biblioteka Baidu说明
A&&B，只有当A和B两个条件都成立时，整个条件才成立。

有源蜂鸣器与无源蜂鸣器的区别

蜂鸣器是经常用到的发声器件，在单片机的实验板、小孩玩具上经常见到，从发出的声音上来区分呢，有的只会发出固定频率的声音，而有的却可以发出较为明显的音调

一、有无震荡源

无源这里的“源”不是指电源，而是指震荡源。也就是说，有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会叫。而无源内部不带震荡源，所以如果用直流信号无法令其鸣叫。

二、价格不同

有源蜂鸣器往往比无源蜂鸣器贵，就是因为里面多个震荡电路。三、高度不同

从图a、b外观上看，两种蜂鸣器好像一样，但仔细看，两者的高度略有区别，有源蜂鸣器a，高度为9mm，而无源蜂鸣器b的高度为8mm。如将两种蜂鸣器的引脚郡朝上放置时，可以看出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一种是有源蜂鸣器。搜狗问问

四、万用表测电阻区别

用万用表电阻档Rxl档测试：用黑表笔接蜂鸣器"+"引脚，红表笔在另一引脚上来回碰触，如果触发出咔、咔声的且电阻只有8Ω(或16Ω)的是无源蜂鸣器；如果能发出持续声音的，且电阻在几百欧以上的，是有源蜂鸣器。

同时有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声；而无源蜂鸣器则和电磁扬声器一样，需要接在音频输出

电路中才能发声。

五、优点不同

（1）无源蜂鸣器的优点是：

1、便宜；

2、声音频率可控，可以做出“多来米发索拉西”的效果；

3、在一些特例中，可以和LED复用一个控制口。（2）有源蜂鸣器的优点是：程序控制方便。

实验五：蜂鸣器实验

内容：利用LPC1114 DevKit开发板，以LPC1114为处理器，设定时钟频率48MHz，利用开发板上无源蜂鸣器，PIO1_10引脚输出不同频率的信号，观察蜂鸣器发出的声音，进而实现一首电子音乐的播放功能（例如生日快乐）。

1.程序源代码

/*----------------------------------------------------------------------------

* Name: IRQ.C

* Purpose: IRQ Handler

* Note(s):

*----------------------------------------------------------------------------

* This file is part of the uVision/ARM development tools.

* This software may only be used under the terms of a valid, current,

* end user licence from KEIL for a compatible version of KEIL software

* development tools. Nothing else gives you the right to use this software.

*

* This software is supplied "AS IS" without warranties of any kind.