51单片机综合学习系统之继电器、蜂鸣器篇

51 单片机综合学习系统之继电器、蜂鸣器篇 《电子制作》 2007 年 12 月 转自
9．4 蜂鸣器实验 在很多的单片机系统中除了显示器件外经常还有发声器件，最常见的发声器件是蜂鸣器。蜂鸣器一般用于一些要 求不高的声音报警及按键操作提示音等场合。蜂鸣器的形状一般如图 9-11 所示。虽然它有自己的固有频率，但是它也 可以被加以不同频率的方波，从而编制一些简单的音乐。
图 9-11 蜂鸣器实物图 9．4．1 实例功能 本实例就是来实现蜂鸣器发声，通过本小节的实验，可以使读者熟练掌握蜂鸣器的应用。
图 9-12 蜂鸣器实验演示图

9．4．2 器件和原理 蜂鸣器和普通扬声器相比，最重要一个特点是只要按照极性要求加上合适的直流电压，就可以发出固有频率的声 音，因此使用起来比扬声器简单。由此可知，蜂鸣器的控制和 LED 的控制对单片机而言是没有区别的。 9．4．3 硬件电路 虽然蜂鸣器的控制和 LED 的控制对于单片机是一样的，但在外围硬件电路上却有所不同，因为蜂鸣器是一个感性 负载，一般不建议用单片机 I/O 口直接对它进行操作，所以最好加个驱动三极管，在要求较高的场合还会加上反相保 护二极管。本例实验只为了达到学习目的并没有加反相二极管保护，硬件电路可以参考下图 9-13。
图 9-13 硬件原理图 通过硬件原理图可知，图中三极管用了 PNP 型，所以要使蜂鸣器发声只要给单片机 P3.6 置低电平就可，由此可以 为下文的程序编写提供关键参考。 9．4．4 程序设计 01#include 02 03sbit BUZZER=P3^7; 04 05void main(void)

06{ 07BUZZER = 0; 08while(1); 09} 9．4．5 代码分析 序号 1：包含 51 单片机寄存器定义地头文件 序号 3：位定义蜂鸣器为 P3.7 序号 5-9：main 程序 序号 7：使 P3.7 端口输出电平 0，蜂鸣器发声 序号 8：循环等待 9．5 继电器实验 在现代自动控制设备中，都存在一个电子电路（弱电）与电气电路（强电）的互相连接问题，一方面要使电子电 路的控制信号能够控制电气电路的执行元件（如电动机、电磁铁、电灯等），另一方面又要为电子线路的电气电路提 供良好的电隔离，以保护电子电路和人身的安全。继电器便能完成这一桥梁作用。 9．5．1 实例功能 本实例通过单片机来控制继电器吸合、释放，读者可以熟练掌握继电器的使用方法。在本例中读者也可以用继电 器的常开、常闭触点控制电灯的亮灭，实现“以小控大”。

图 9-14 继电器实验演示图 9．5．2 器件和原理 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自 动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、 转换电路等作用。在大多数的情况下，继电器就是一个电磁铁，这个电磁铁的衔铁可以闭合或断开一个或数个接触点。 当电磁铁的绕组中有电流通过时，衔铁被电磁铁吸引，因而就改变了触点的状态。继电器一般可以分为电磁式继电器、 热敏干簧继电器、固态继电器等。本实验板上配置的继电器如图 9-15。
图 9-15 继电器实物图

继电器也是属于感性器件， 所以不能用单片机的 I/O 口直接来控制， 且要在三极管等控制器件上加反相保护电路。 一般实验中都是单片机通过一个 PNP 型三极管，把三极管作为电子开关来驱动继电器，继电器的开和关完全由三极管 的基极电平进行控制。当三极管基极为高电平，PNP 型三极管截止，这时继电器不工作；反之为低电平的话，PNP 型三 极管导通，继电器得电吸合。 9．5．3 硬件电路 继电器实验原理图可以参考下图 9-16。
图 9-16 硬件原理图 9．5．4 程序设计 01#include 02 03sbit RELAY = P1^3; 04 05void Delay() 06{

07unsigned char i,j; 08for(i=0;i<255;i++) 09for(j=0;j<255;j++); 10} 11 12void main() 13{ 14while(1) 15{ 16RELAY = 0; 17Delay(); 18RELAY = 1; 19Delay(); 20} 21} 8．5．5 代码分析 序号 1：包含 51 单片机寄存器定义的头文件 序号 3：位定义继电器为 I/O 口 P1.3 序号 5-10：一个延时函数，具体延长的时间和使用的晶体相关 序号 7：定义两个无符号变量 i，j 序号 8-9：通过 i，j 的自加嵌套循环执行，达到延时目的 序号 12-21：main 函数 序号 14：进入主程序的 while 循环 序号 16：继电器吸合

序号 17：调用延时程序 序号 18：继电器释放 序号 19：调用延时程序