第13章 蜂鸣器实验

2024/12/18 STM32
第13章 蜂鸣器实验

一、蜂鸣器介绍

  1. 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,广泛应用于电子产品中作为发声器件。(如: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)
  2. 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器电磁式蜂鸣器两种类型。

压电式蜂鸣器(无源蜂鸣器)

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。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 1.5~5kHz 的脉冲信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

电磁式蜂鸣器(有源蜂鸣器)

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。

  • 源不是指电源,是指内部是否自带震荡结构,只需要提供电源就可以发出声音

视图

pALfDQs.png

左图是压电式蜂鸣器,右图是电磁式蜂鸣器

  • 无源蜂鸣器可以看到电路板裸露在外,电磁式蜂鸣器已经封装好
  • 通常无源蜂鸣器体积稍大一些

区别

  1. 对于无源蜂鸣器,如果改变频率就可以调节蜂鸣器音调,产生各种不同音色、音调的声音。如果改变输出电平的高低电平占空比,则可以改变蜂鸣器的声音大小。
  2. 对于有源蜂鸣器,通常内部已经固定了频率,对于调节频率或占空比可能改变不了蜂鸣器的音调和音量,当然也有的有源蜂鸣器可以实现和无源蜂鸣器一样的效果。
  3. 其实一句话就可概括它们之间的区别,想要压电式蜂鸣器发声,需提供一定频率的脉冲信号;想要电磁式蜂鸣器发声,只需提供电源即可。
  4. 注意:有源与无源指的是内部有无LCD振荡电路。

二、硬件电路

pALfRFU.png

  1. STM32F103系列芯片最大输出电流25mA,蜂鸣器的驱动电流大约是30mA左右才能使其发声。
  2. 整个芯片最大输出电流是150mA,分配给蜂鸣器30mA,对于其他外设和IO口电流就非常小了,所以不直接使用IO口来驱动蜂鸣器,而是通过三极管把电流放大之后再驱动蜂鸣器,这样STM32的IO口只需要1mA不到的电流就可以驱动蜂鸣器。
  3. 所以在使用STM32芯片的时候,通常就是用来做控制,而不是用来做驱动
  4. 根据电路,输出高电平可以使蜂鸣器发声,低电平让蜂鸣器关闭

三、软件设计

程序主要框架

  1. 使能蜂鸣器对应GPIO时钟,并初始化GPIO相关参数
  2. 主函数控制蜂鸣器发声

创建文件

pALh1tU.png

  1. 在APP文件夹下创建BEEP蜂鸣器文件,在其中创建beep.c和beep.h文件
  2. 将beep.c文件添加到APP文件中,并添加其对应的头文件路径

beep.c文件

pAL4QKA.png

beep.h文件

pAL4U2Q.png

main.c文件

pAL40rn.png

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