LabVIEWroject：NImyRIO控制蜂鸣器／扬声器
LabVIEWroject：NImyRIO控制蜂鸣器／扬声器Walk through the"Buzzer-Speaker demo"LabVIEW project to learn how to drive the Soberton GT-0950RP3magnetic transducer with a pulse-width modulated(PWM)waveform in the audio frequency range.Download the project files at
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单片机按键控制蜂鸣器发声程序(严选参考)
#include } } void Play_Song(uint8 i)//蜂鸣器发声函数 { uint8 Temp1,Temp2; uint8 Addr; Count = 0; //中断计数器清0 Addr = i *3; while(1) { Temp1 = SONG[Addr++]; if (Temp1 == 0xFF) //休止符 { TR0 = 0; Delay_xMs(100); } else if (Temp1 == 0x00) //歌曲结束符 { return; } else { Temp2 = SONG[Addr++]; TR0 = 1; while(1) { Speak = ~Speak; Delay_xMs(Temp1); if(Temp2 == Count) { Count = 0; break; } } } } } void keyscan (void)//按键切换声音函数 { if(key1==0) { delay(10); //同时利用两个定时器控制蜂鸣器发声,定时器0控制频率,定时器1控制同一个频率持续的时间，间隔300ms依次输出 1、"1 0、" // 50、" 100、" 200、" 400、"800HZ的方波 #include TL0=(65536-fre)%256; TH1=(65536-500)/256; TL1=(65536-500)%256; EA=1;//开总中断 ET0=1;//开定时器0中断 ET1=1; TR1=1; TR0=1;//启动定时器0 while (1) //等待中断产生{if(tt=a){tt=0; Waveout=~Waveout;}}}void timer0() interrupt 1//定时器0中断{TR0=0;//进中断后先把定时器0中断关闭，防止内部程序过多而造成中断丢失TH0=(65536-fre)/256; TL0=(65536-fre)%256; tt++;}void timer1() interrupt 3//定时器1中断用来产生300微秒时间定时{TH1=(65536-500)/256; TL1=(65536-500)%256; flag++; if(flag==6){flag=0; freq=Freq[i];}} #include Count = 0; // 中断计数器清 0 Addr = i *3; while(1) { Temp1 = SONG[Addr++]; if (Temp1 == 0xFF) //休止符 { TR0 = 0; Delay_xMs(100); } else if (Temp1 == 0x00) //歌曲结束符 { return; } else { Temp2 = SONG[Addr++]; TR0 = 1; while(1) { Speak = ~Speak; Delay_xMs(Temp1); if(Temp2 == Count) { Count = 0; break; } } } } }void keyscan (void)// 按键切换声音函数{ if(key1==0) { delay(10); if(key1==0) { 单片机控制蜂鸣器20年月日 目录 绪论 (1) 1、硬件设计 (2) 1.1 总体设计图 (2) 1.2 简易结构框图 (2) 1.3各部分硬件设计及功能 (3) 1.3.1 蜂鸣器发声电路：（如图1.3.1） (3) 1.3.2 电源稳压电路： (4) 1.4 元件清单 (4) 2、软件设计 (5) 2.1设计思想 (5) 2.2 程序流程图 (5) 2.3 音调、节拍以及编码的确定方法 (6) 2.3.1音调的确定 (6) 2.3.2 节拍的确定 (8) 2.3.3 编码 (9) 3、电路仿真与分析 (10) 4、电路板焊接、调试 (11) 4.1 焊接 (11) 4.2 调试 (12) 5、讨论及进一步研究建议 (12) 6、心得 (12) 7、单片机音乐播放器程序实例(卡农) (13) 绪论 蜂鸣器播放音乐电路设计对于单片机初学者来说是一个简单易实现的课题。通过编写程序使单片机产生一定频率的方波信号，方波信号进入蜂鸣器便产生我们熟知的音调。 我们用定时/计数器使单片机产生方波，利用定时/计数器使输出管脚在一定周期内反复翻转，达到所需频率，而我们给定时/计数器的初始值就是我们的音符—半周期数据表，通过我们播放的音乐的乐谱，来对数据表进行调用。 我们用延时子程序来表示节拍，不同的节拍代表不同的延时。 完成此次设计之后完全可以进行扩展，例如增加按键以及LED灯光效果，制成一个简易的音乐盒，给人以视觉听觉等全方位的享受。 1、硬件设计1.1 总体设计图 1.2 简易结构框图 1.3各部分硬件设计及功能 1.3.1 蜂鸣器发声电路：（如图1.3.1） 图1.3.1 如图所示，蜂鸣器发声电路是播放音乐电路的主要执行电路，它由一个蜂鸣器，一个三极管和一个电位器组成。蜂鸣器负责发声，三极管将电流放大，而电位器则控制流过蜂鸣器电流的大小，来达到控制音量的目的。 蜂鸣器和弦音发声控制 前言：现在一些带按键显示控制面板的家电（比较常见的是柜式空调）在按键操作的时候会有悦耳的和弦音发出，特别是开关机或操作上下键时会有不同变调的和弦音，相比普通的嘀嘀声给人更愉悦的操作体验。 1.控制方式说明 此处以型号为SH2225T2PA的蜂鸣器（谐振频率2.6KHz）为例。蜂鸣器模块有两个驱动引脚与MCU相连，一个是振荡信号输入引脚，由MCU提供相应频率的方波信号驱动蜂鸣器发声，一个是供电控制端，供电切断后蜂鸣器靠电解电容放电维持其发声，会有音量渐渐变小的效果。 原理图如下所示，MC9为供电控制端，MC8为振荡信号输入端。MC9为高电平时，三极管Q4导通，然后Q2导通，蜂鸣器开始供电，同时电容CD2充电。若MC8有一定频率的方波信号发出，则蜂鸣器可发出鸣叫。若此时先关掉供电，即MC9 置低电平，MC8依然发出方波信号，则蜂鸣器可依靠CD2放电发出声音，但随着电容电量减少，音量会逐渐减小，形成蜂鸣声渐隐的和弦音效果。要实现变调的效果，则可通过短时间内切换发出几种不同频率的蜂鸣声来实现。 以下是3种比较典型的和弦音的实现细节：（符号说明：Tf：频率给定持续时间（ms）Tv：电压给定持续时间（ms）F：输出频率（KHz）） 单声和弦音：短暂鸣响后音量渐隐 F=2.6，Tv=200，Tf=1000 开机和弦音：三升调，按音调分3个阶段 1.F= 2.3，Tv=200，Tf=200 2.F=2.6，Tv=200，Tf=200 3.F=2.9，Tv=100，Tf=2100 关机和弦音：三降调，按音调分3个阶段 1.F= 2.9，Tv=200，Tf=200 2.F=2.6，Tv=200，Tf=200 3.F=2.3，Tv=100，Tf=2100 2.编程实例 MCU：STM8S903K3 开发环境：STVD 4.1.6+Cosmic 4.2.8 /* buzzer.h文件*/ ?[Copy to clipboard]View Code C 1 2 3 4 5 6 #ifndef __BUZZER_H #define __BUZZER_H #include "common.h" #include "beep.h" typedef enum 学校代码 10126 学号科研创新训练论文 题目基于C51单片机的蜂鸣器和流水灯的 应用 院系内蒙古大学鄂尔多斯学院 专业名称自动化 年级 2013 级 学生姓名高乐 指导教师高乐奇 2015年06月20日 基于C51单片机的蜂鸣器和流水灯的应用 摘要 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。本文介绍了单片机的发展及应用，和基于单片机的蜂鸣器和流水灯的知识及应用，还介绍了此次我所设计的课题。 关键词：C-51单片机，控制系统，流水灯，蜂鸣器，程序设计 The application of buzzer and flowing water light based on C51 MCU Author:GaoLe Tutor:GaoLeQi Abstract This age is a new technology emerge in endlessly era, in the electronic field especially automation intelligent control field, the traditional schism components or digital logic circuit, is composed of control system with unprecedented speed was replaced by micro-controller intelligent control system. SCM has small, strong function, low cost, etc, it can be said that wide application, intelligent control and automatic control core is the micro-controller.This article introduces the MCU development and application,the knowledge and application of buzzer and flowing water light based on MCU,then introduces the task I have designed this time. Keyword:C51 micro-controller,control system,flowing water light,buzzer ,programming 单片机控制蜂鸣器唱歌 的原理 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间。1）音调的确定 音调就是我们常说的音高。它是由频率来确定的！我们可以查出各个音符所对应的相 应的频率，那么现在就需要我们来用51来发出相应频率的声音！ 我们常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断，将单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反，或者说来回清零，置位，从而让蜂鸣器发出声音，为了让单片机发出不同频率的声音，我们只需将定时器予置不同的定时值就可实现。那么怎样确定一个频率所对应的定时器的定时值呢？ 以标准音高A 为例： A 的频率f = 440 Hz, 其对应的周期为：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 那么，单片机上对应蜂鸣器的I/O 口来回取反的时间应为： t = T/2 = 2272/2 = 1136 μs ，也就是清零、置位在一个周期内完成. 这个时间t 也就是单片机上定时器应有的中断触发时间。一般情况下，单片机奏乐时，其定时器为工作方式1，它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设振荡器频率为f0 ，则定时器的予置初值由下式来确定： t = 12 * （TALL – THL）/ f0 式中TALL = 216= 65536,T HL为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器的初值为： TH =THL/ 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 单片机驱动蜂鸣器原理与设计下面是电磁式蜂鸣器的外形图片及结构图。。。 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。 二、蜂鸣器列子 下面我们举几个简单的单片机驱动蜂鸣器的编程和电路设计的列子。 1、简单的蜂鸣器实验程序：本程序通过在P3.7输出一个音频范围的方波，驱动实验板上的蜂鸣器发出蜂鸣声，其中DELAY延时子程序的作用是使输出的方波频率在人耳朵听觉能力之内的20KHZ以下，如果没有这个延时程序的话，输出的频率将大大超出人耳朵的听觉能力，我们将不能听到声音。更改延时常数，可以改变输出频率，也就可以调整蜂鸣器的音调。大家可以在实验中更改#228为其他值，听听蜂鸣器音调的改变。 ORG 0000H AJMP MAIN ;跳转到主程序 ORG 0030H MAIN: CPL P3.7 ;蜂鸣器驱动电平取反 LCALL DELAY ;延时 AJMP MAIN ;反复循环 DELAY:MOV R7,#228 ;延时子程序，更改该延时常数可以改变蜂鸣器发出的音调 DE1: DJNZ R7,DE1 RET END 2、倒车警示音实验程序：我们知道各种卡车、货柜车在倒车时候，会发出倒车的蜂鸣警示提示音，同时警示黄灯也同步闪烁，提醒后面的人或车辆注意。本实验例程就实现倒车警示功能，通过实验板上的蜂鸣器发出警示音，同时通过实验板上P1.2和P1.5上的两个黄色发光二极管来发出黄色警示灯。 ORG 0000H AJMP START ;跳转到初始化程序 ORG 0033H START: MOV SP,#60H ;SP初始化 MOV P3,#0FFH ;端口初始化 MAIN: ACALL SOUND ;蜂鸣器发声 ACALL YS500M ;延时 AJMP MAIN SOUND: MOV P1,#11011011B ;点亮2个警示黄色发光二极管 MOV R2,#200 ;响200个周期 SND1: CLR P3.7 ;输出低电平T1导通,蜂鸣器响 ACALL YS1ms ;延时 SETB P3.7 ;输出高电平T1截止，蜂鸣器不响 ACALL YS1ms ;延时 DJNZ R2,SND1 MOV P1,#0FFH ;熄灭黄色警示灯 RET 单片机驱动蜂鸣器原 理与程序 单片机驱动蜂鸣器原理与设计 作者:mcu110 来源:51hei 点击数:12159 更新时间：2007年08月01日【字体：大中小】 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，本文介绍如何用单片机驱动蜂鸣器，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。 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 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。 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。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。 下面是电磁式蜂鸣器的外形图片及结构图。。。 电磁式蜂鸣器实物图：电磁式蜂鸣器结构示意图： 图 1 图 2 电磁式蜂鸣器内部构成： 1. 防水贴纸 2. 线轴 3. 线圈 4. 磁铁 5. 底座 6. 引脚 7. 外壳 8. 铁芯 9. 封胶 10. 小铁片 11. 振动膜 12. 电路板 一、电磁式蜂鸣器驱动原理 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。S51增强型单片机实验板通过一个三极管C8550来放大驱动蜂鸣器，原理图见下面图3： S51增强型单片机实验板蜂鸣器驱动原理图： 项目三蜂鸣器的发声控制 陈超然 汕头职业技术学院 目录 1.认识蜂鸣器 ?蜂鸣器应用领域 ?蜂鸣器分类 2.与单片机的接口电路设计 ?I/O口驱动能力 ?接口电路设计 3.让有源/无源蜂鸣器发声 ?程序设计 4.改变蜂鸣器的音调和音量 5.实战作业 ?蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器 ，一般采用直流电压供电，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。 蜂鸣器应用领域 ①工作原理： ?有源蜂鸣器： (自激式) ?无源蜂鸣器： (他激式) ②如何区分： ?有源蜂鸣器：底部为黑胶、引脚高度9mm 、电阻上百欧甚至几百欧 ?无源蜂鸣器：底部为绿色电路板、引脚高度8mm 、电阻为 8Ω/16Ω按驱动方式分类：有源蜂鸣器和无源蜂鸣器 ?电磁式蜂鸣器：运用电磁感应原理，由线圈、磁铁、振 动膜片及外壳等组成。 ?音频电流通过线圈，电磁线圈产生交变磁场，振动膜片 在交变磁场的吸引力作用下，周期性地振动发声，同时 外壳形成一共鸣腔，使声音更响亮。 ?压电式蜂鸣器主要由压电蜂鸣片(金属基板+压电陶瓷层) 及助声腔盖等组成。 ?对压电陶瓷层施加音频电压时，由于压电效应的作用， 压电陶瓷片随音频信号产生机械变形振动而发声，同时 助声腔盖形成一共鸣腔，使声音更响亮。 按构造方式分类：电磁式蜂鸣器和压电式蜂鸣器 ?引脚输出低电平时，外部电路向引脚灌入电流，这个电流称为“灌电流”，外部电路称为“灌电流负载”?引脚输出高电平时，外部电路从引脚拉出 电流，这个电流称为“拉电流”，外部电路称为“拉电流负载”。?单个引脚允许的灌电流最大为10 mA ?P0 口允许的灌电流最大为26 mA ?P1、P2 和P3 口允许的灌电流最大为15 mA ?四个I/O 口允许的灌电流之和最大为71 mA ?I/O 口的拉电流能力太差，不到1mA 前言：现在一些带按键显示控制面板的家电（比较常见的是柜式空调）在按键操作的时候会有悦耳的和弦 音发出，特别是开关机或操作上下键时会有不同变调的和弦音，相比普通的嘀嘀声给人更愉悦的操作体验。 以下是 3 种比较典型的和弦音的实现细节：（符号说明：Tf：频率给定持续时间（ms） Tv：电压给定持 续时间（ms） F：输出频率（KHz）） 关于“世上只有妈妈好”的单片机音乐演奏程序 2009-11-22 21:45 单片机演奏一个音符，是通过引脚，周期性的输出一个特定频率的方波。 这就需要单片机，在半个周期内输出低电平、另外半个周期输出高电平，周而复始。 半个周期的时间是多长呢？众所周知，周期为频率的倒数，可以通过音符的频率计算出半周期。 演奏时，要根据音符频率的不同，把对应的、半个周期的定时时间初始值，送入定时器，再由定时器按时输出高低电平。 下面是个网上广泛流传的单片机音乐演奏程序，它可以循环的播放“世上只有妈妈好”这首乐曲。很多人都关心如何修改这个乐曲的内容，但是不知如何入手。做而论道对这个程序，给出说明，希望对大家有所帮助，以后大家自己就能够编写进去新的乐曲。 在这个程序中，有两个数据表，其中存放了事先算好的、各种音符频率所对应的、半周期的定时时间初始值。 有了这些数据，单片机就可以演奏从低音、中音、高音和超高音，四个八度共28个音符。 演奏乐曲时，就根据音符的不同数值，从半周期数据表中找到定时时间初始值，送入定时器即可控制发音的音调。 比如把表中的0xF2和0x42送到定时器，定时器按照这个初始值来产生中断，输出的方波，人们听起来，这就是低音1。 乐曲的数据，也要写个数据表，程序中以 code unsigned char sszymmh[] 命名。这个表中每三个数字，说明了一个音符，它们分别代表： 第一个数字是音符的数值1234567之一，代表多来咪发...； 第二个数字是0123之一，代表低音、中音、高音、超高音； 第三个数字是时间长度，以半拍为单位。 乐曲数据表的结尾是三个0。 程序如下： #include 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 JNB P3.1,MAIN AJMP LOOP MAIN: JB P3.1,MAIN ;检测p3.1按钮 LCALL YS10M ;延时去抖动 JB P3.1,MAIN SETB TR1 ;按钮有效 MOV OBUF1,#00H MOV OBUF2,#00H MOV OBUF3,#00H MOV OBUF4,#00H CLR FLAGB CLR STOPB 说明：按下不同的按键会是SOUNDER发出不同频率的声音。本例使用延时函数实现不同频率的声音输出，以后也可使用定时器 */ #include 说明：程序运行时播放生日快乐歌，未使用定时器中断，所有频率完全用延时实现 */ #include 河南师范大学 新联学院 单片机课程设计报告 课程单片机原理及接口技术设计题目蜂鸣器演奏歌曲 年级专业 2011级计算机科学与技术学号 11 047000000 学生姓名李 指导教师莹 2014年 6 月 15 日 蜂鸣器演奏歌曲实验报告 一、要求 完成驱动蜂鸣器歌曲演奏的实验 二、目的 1、学习KEIL软件的使用方法； 2、掌握BST-V51单片机学习板设计蜂鸣器音乐的发生； 3、掌握设计中各模块的功能，能够填入并演奏曲子； 4、学习乐谱的基本知识，掌握其演奏的原理。 三、分析 1、基本原理简述 声音是通过振动产生的。单片机对某一引脚以一定的频率循环置1置0，该引脚便产生一定频率的方波，方波通过放大，作用于一定的物理实件（蜂鸣器），就产生了一定频率的声音。若改变输出方波的频率，产生的声音随之改变。通过控制输出方波的时间长短，声音的长短也可以得到控制，因此，根据乐谱，以类似的音及同样的节拍，单片机就可以产生电子音乐。音乐的播放选择可以通过按键的输入得以实现。 为简便起见，以一定的频率方波产生的音在其每个周期内高低幅值得时间各占一半。因此，输出引脚在每个方波周期内要动作两次：一次升高，一次降低。即输出引脚的频率是原音频率的两倍。 2、单片机产生不同频率脉冲信号的原理 （1）要产生音频脉冲，只要算出某一音频的脉冲（1/频率），然后 将此周期除以2，即为半周期的时间，利用定时器计时这个半周期的时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期的时间再对I/O反相，就可以在I/O脚上得到此频率的脉冲。（2）利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法如下： 例如，频率为523Hz，其周期天/523 S=1912uS，因此只要令计数器计时956uS/1us=956，在每计数956次时就将I/O反接，就可得到中音DO（532Hz）。 计数脉冲值与频率的关系公式如下： N=Fi/2/Fr （N：计数值，Fi：内部计时一次为1uS，故其频率为1MHz，Fr：要产生的频率） （3）其计数值的求法如下： T=65536-N=65536-Fi/2/Fr 计算举例： 设K=65536,F=1000000=Fi=1MHz，求低音DO（261Hz）、中音DO （523Hz）、高音DO（1046Hz）的计数值。 T=65536-N=65536-Fi/2/Fr=65536-1000000/2/Fr=65536-500000/Fr 低音DO的T=65536-500000/262=63627 中音DO的T=65536-500000/523=64580 高音DO的T=65536-500000/1047=65059 （4）C调个音符频率与计数值T的对照表如下表所示： 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 https://www.wendangku.net/doc/d66119074.html, 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。 Arduino按键控制有源蜂鸣器[plain]view plaincopy 1.#define LED13 2.#define KEY2 3.#define Buzzer3 4.int KEY_NUM=0;//按键键值变量 5. 6.void setup() 7.{ 8.pinMode(LED,OUTPUT);//LED为IO输出 9.pinMode(KEY,INPUT_PULLUP);//按键为IO带上拉输入 10.pinMode(Buzzer,OUTPUT);//蜂鸣器为IO输出 11.digitalWrite(Buzzer,LOW);//蜂鸣器初始为不鸣叫 12.} 13. 14.void loop() 15.{ 16.ScanKey();//按键扫描 17.if(KEY_NUM==1)//当有按键按下时 18.{ 19.digitalWrite(LED,!digitalRead(LED));//LED状态翻转 20.} 21.} 22. 23.void ScanKey() 24.{ 25.KEY_NUM=0; 26.if(digitalRead(KEY)==LOW) 27.{ 28.delay(20);//延时去抖动 29.if(digitalRead(KEY)==LOW) 30.{ 31.BuzzerDi();//滴一声 32.KEY_NUM=1;//设置键值 33.while(digitalRead(KEY)==LOW);//松手检测 34.} 35.} 36.} 37. 38.void BuzzerDi() 39.{ 40.digitalWrite(Buzzer,HIGH);//蜂鸣器响 41.delay(100);//延时20ms 42.digitalWrite(Buzzer,LOW);//蜂鸣器关闭 43.} 一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间。1）音调的确定 音调就是我们常说的音高。它是由频率来确定的！我们可以查出各个音符所对应的相 应的频率，那么现在就需要我们来用51来发出相应频率的声音！ 我们常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断，将单片机上对应蜂鸣器的 I/O口来回取反，或者说来回清零，置位，从而让蜂鸣器发出声音，为了让单片机发出不同频率的声音，我们只需将定时器予置不同的定时值就可实现。那么怎样确定一个频率所对应的定时器的定时值呢 以标准音高A 为例： A 的频率f = 440 Hz, 其对应的周期为：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 那么，单片机上对应蜂鸣器的I/O 口来回取反的时间应为： t = T/2 = 2272/2 = 1136 μs ，也就是清零、置位在一个周期内完成. 这个时间t 也就是单片机上定时器应有的中断触发时间。一般情况下，单片机奏乐时，其定时器为工作方式1，它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设振荡器频率为f0 ，则定时器的予置初值由下式来确定： t = 12 * （TALL –THL）/ f0 式中TALL = 216= 65536,T HL为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器的初值为： TH =THL/ 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 将t=1136 μs 代入上面两式（注意：计算时应将时间和频率的单位换算一致）即可求出标准音高A 在单片机晶振频率f0=12Mhz，定时器在工作方式1 下的时器高低计数器的予置初值为： TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H 就这样，我们通过延时，发出了我们所需要的频率 以单片机12MHZ晶振为例，例出高中低音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示: 2）节拍的确定 在一张乐谱中，我们经常会看到这样的表达式，如1=C (4/4) 、1=G(3/4) ……等等，这里1=C (4/4),1=G(3/4) 表示乐谱的曲调，和我们前面所谈的音调有很大的关联，4/4、3/4 就是用来表示节拍的。以3/4 为例加以说明，它表示乐谱中以四分音符为节拍，每一小结有三拍。 其中1 、2 为一拍，3、4、5为一拍，6为一拍共三拍。1 、2的时长为四分音符的一半，即为八分音符长，3、4的时长为八分音符的一半，即为十六分音符长，5的时长为四分音符的一半，即为八分音符长，6的时长为四分音符长。 一般说来，如果乐曲没有特殊说明，一拍的时长大约为400—500ms 。 实验一蜂鸣器实验 【实验目的】 1、理解蜂鸣器的工作原理。 2、学习FPGA控制蜂鸣器的设计方法。 【实验设备】 1、带有quartusII软件的PC机一台。 2、FPGA实验箱以及电源线下载线。 【实验要求】 1、理解蜂鸣器原理。 2、实现按键控制蜂鸣器音调改变。 【实验原理】 1、蜂鸣器原理： 蜂鸣器的原理是非常简单的，我们所要了解的就是它能在不同频率脉冲下产生不同的音调，我们听到的音调一般在350HZ左右，而我们开发板的时钟频率是50MHZ，所以事先我们先进行分频，本实验中我们根据50000000/350，来大致确定分频系数，我进行了120000分频，同学们在可听到的声音范围内可自由设置分频系数；设置通过按键来调节声音的频率，来改变音调，本实验中每次调节最少使分频系数增加10000，这样使音调变化比较明显。图错误！文档中没有指定样式的文字。.1蜂鸣器连接图。 Vcc + - 接IO 图错误！文档中没有指定样式的文字。.1 蜂鸣器连接图 如图所示，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经过限流电阻后由FPGA的引脚控制，当IO口输出高电平时，三极管截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声；当输出低电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。 程序中改变FPGA的IO输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调。另外，改变IO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，本实验我们仅改变音调，不改变声音大小。 2、源码： module beep(clk,key,beep); input clk; input key; output beep; reg beep; reg[20:0] count; reg[20:0] n = 120000; always@(posedge clk) begin if(n==21'b111111111111111111111) n<=120000; else case(key) 1'b0:begin n=n+10000; 1'b1:n=n; default:n=n; endcase end always @ (posedge clk) begin if ( count < n/2-1) begin count <= count + 1'b1; end else begin count <= 21'b0; beep <= ~beep; end end endmodule两个定时器蜂鸣器,一个控制频率,另一个控制时间
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1.控制方式说明
此处以型号为 SH2225T2PA 的蜂鸣器（谐振频率 2.6KHz）为例。蜂鸣器模块有两个驱动引脚与 MCU 相连，一个是振荡信号输入引脚，由 MCU 提供相应频率的方波信号驱动蜂鸣器发声，一个是供电控制端， 供电切断后蜂鸣器靠电解电容放电维持其发声，会有音量渐渐变小的效果。
原理图如下所示， MC9 为供电控制端，MC8 为振荡信号输入端。MC9 为高电平时，三极管 Q4 导通， 然后 Q2 导通，蜂鸣器开始供电，同时电容 CD2 充电。若 MC8 有一定频率的方波信号发出，则蜂鸣器可 发出鸣叫。若此时先关掉供电，即 MC9 置低电平，MC8 依然发出方波信号，则蜂鸣器可依靠 CD2 放电 发出声音，但随着电容电量减少，音量会逐渐减小，形成蜂鸣声渐隐的和弦音效果。要实现变调的效果， 则可通过短时间内切换发出几种不同频率的蜂鸣声来实现。
单声和弦音：短暂鸣响后音量渐隐
?
F=2.6，Tv=200，Tf=1000
开机和弦音：三升调，按音调分 3 个阶段
1. F=2.3，Tv=200，Tf=200 2. F=2.6，Tv=200，Tf=200 3. F=2.9，Tv=100，Tf=2100
关机和弦音：三降调，按音调分 3 个阶段
1. F=2.9，Tv=200，Tf=200 2. F=2.6，Tv=200，Tf=200 3. F=2.3，Tv=100，Tf=2100
2.编程实例
MCU：STM8S903K3 开发环境：STVD 4.1.6+Cosmic 4.2.8
/* buzzer.h 文件 */
?
[Copy to clipboard]View Code C
1 2 3 4 5 6 7 8 9
#ifndef __BUZZER_H #define __BUZZER_H #include "common.h" #include "beep.h" typedef enum { MONO = 0, //单音单片机蜂鸣器音乐
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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
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 Arduino 按键控制有源蜂鸣器
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