代码收藏家技术教程 2023-06-30

蜂鸣器原理解析及工作原理详解

蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器，其中压电式蜂鸣器提供一定频率的脉冲信号即可发出声音，电磁式蜂鸣器提供电源即可发出声音。

蜂鸣器氦分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器（这里的源不是电源，而是蜂鸣器内部是否含有振荡电路），其中有源蜂鸣器内部自带振荡电路，上电后便能发声，但发出的声音频率固定。无源蜂鸣器内部不含振荡电路，需输入脉冲信号才可发声，但因为脉冲频率可调，可通过输入不同频率的脉冲信号发出不同的音色和音调的声音，若改变输出电平的高低电平占空比，可调节蜂鸣器声音的大小。

51单片机蜂鸣器及其驱动的结构原理图：

因为蜂鸣器所需的驱动电流比较大，51单片机的IO口输出无法达到其驱动电流，因此需使用ULN2003D芯片来驱动，当P2_5输入高电平时，BEER输出低电平，此时蜂鸣器可发声，若P2_5输入一个低电平，则BEER输出一个高电平，此时蜂鸣器不发声，ULN2003D类似于一个非门。

用无源蜂鸣器输出不同频率的声音

声音是由物体振动发出的，当物体的振动频率不同时，其发出的声音的声调不同，我们可以通过控制蜂鸣器内金属片的振动频率来产生不同频率的声音。我们可以通过给定时器赋初值来控制每次振动的时间（即振动频率）。如图为C调音符对应频率的定时器初值。

设定完声音频率后再用延时函数设定相应时间，将音符组合后便能输出乐曲

如下为卜卦部分代码，其中有部分问题还未解决，希望诸位大佬指出代码中错误地方

#include <regx52.h>
#include "Delay.h"
#include "Timer0_Init.h"

sbit Beep=P2^5;
#define SPEED 1000     //将速度进行宏定义，方便调整乐曲播放速度
#define L1  1          //将每个频率的声音宏定义为相应的表述方式，，便于将乐谱转译为相应音调的声音频率
#define L1_ 2
#define L2  3
#define L2_ 4
#define L3  5
#define L4  6
#define L4_ 7
#define L5  8
#define L5_ 9
#define L6  10
#define L6_ 11
#define L7  12
#define M1  13
#define M1_ 14
#define M2  15
#define M2_ 16
#define M3  17
#define M4  18
#define M4_ 19
#define M5  20
#define M5_ 21
#define M6  22
#define M6_ 23
#define M7  24
#define H1  25
#define H1_ 26
#define H2  27
#define H2_ 28
#define H3  29
#define H4  30
#define H4_ 31
#define H5  32
#define H5_ 33
#define H6  34
#define H6_ 35
#define H7  36


unsigned int count,MusicNoteSelect,Frequency;
unsigned int code MusicNoteFrequency[]={
	0,     //在第一位加一个0是为了让第一个声音频率位于数组的第一位
	63628,63731,63835,63928,64021,64103,64185,64260,64331,64400,64463,64524,    //低音
	64580,64633,64684,64732,64777,64820,64860,64898,64934,64968,65000,65030,    //中音
	65058,65085,65110,65134,65157,65178,65198,65217,65235,65252,65268,65283,    //高音
}; 
unsigned int code MusicScore[]={          //乐谱中音调即其对应的时长
	M1,2,M2,2,M3,4,M1,2,M2,2,M3,4,M5,2,M6,2,M5,4,M3,4,0,2,M3,2,M5,2,M6,2,
	M2,6,M2,2,M2,2,M3,2,M5,3,M2,1,M3,12,M1,2,M2,2,M3,4,M1,2,M2,2,M3,4,M5,2,M6,2,
	M5,4,M3,4,0,2,M3,2,M5,2,H1,2,M7,6,H1,2,M7,2,M6,2,M5,3,M6,1,M6,8,0,2,M3,2,M6,2,M7,2,
	H1,6,H1,2,H1,2,M7,2,M6,2,H1,2,M5,6,M4,2,M3,4,M5,2,M6,2,M7,6,M7,2,M7,2,H1,2,M7,2,M6,2,M6,2,H1,2,H1,4,0,2,
	M3,2,M6,2,M7,2,H1,6,H1,2,H1,2,M7,2,H1,2,H2,2,H3,3,H1,1,H1,3,M5,1,M5,8,M7,6,M7,2,M7,2,H1,2,M7,3,M6,1,M7,8,
	0,2,M6,2,H1,2,H2,2,H3,4,H3,4,H3,3,H2,1,H3,2,H6,2,H5,2,H3,2,H3,4,0,2,H3,2,H5,2,H6,2,H2,4,0,2,H2,2,H2,2,H3,2,
	H5,3,H2,1,H3,8,0,2,M6,2,H1,2,H2,2,H3,4,H3,4,H3,3,H2,1,H3,2,H6,2,H5,2,H3,2,H3,4,0,2,H3,2,H5,2,H6,2,H2,4,
	0,2,H3,2,H5,3,H3,1,H5,3,H6,1,M6,12,0,2,0xFF,
};
void main()
{
	Timer0_Init();            //定时器0初始时化
	while(1)
	{
		if(MusicScore[MusicNoteSelect]!=0xFF)   //判断乐曲是否播放完
		{
			if(MusicScore[MusicNoteSelect])     //如果对应音符不是0
			{
				Frequency=MusicScore[MusicNoteSelect];
				MusicNoteSelect++;
				Delay(SPEED/4*MusicScore[MusicNoteSelect]);          //以最短时间为单位
				MusicNoteSelect++;
			}
			else                              //若音符为0
			{
				MusicNoteSelect++;         
				TR0=0;                        //关闭定时器0，起作用是让音符为0的地方产生停顿
				Delay(SPEED/4*MusicScore[MusicNoteSelect]);
				TR0=1;                        //停顿结束后打开定时器
				MusicNoteSelect++;
			}
		}
		else
		{
			TR0=0;
		}
		
	}
}

void time0() interrupt 1   //定时器0中断函数，每次定时器溢出后都会跳转到中断函数中
{
	TH0=MusicNoteFrequency[Frequency]/256;            //设置定时器高8位
	TL0=MusicNoteFrequency[Frequency]%256;            //设置定时器低8位
	Beep=!Beep;                                       //通过反转蜂鸣器状态来产生振动从而发声
}