蜂鳴器的發(fā)聲原理是什么
蜂鳴器的發(fā)聲原理是什么
蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，在電路中用字母“H”或“HA”(舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM”、“LB”、“JD”等)表示，那么，它的發(fā)聲原理是什么呢?下面就跟隨學(xué)習(xí)啦小編的步伐一起來(lái)了解一下蜂鳴器發(fā)聲原理的相關(guān)知識(shí)吧!
蜂鳴器的發(fā)聲原理
1.壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。
多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后(1.5~15V直流工作電壓)，多諧振蕩器起振，輸出1.5~2.5kHZ的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。
壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。
2.電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。
接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。
蜂鳴器的制作工藝
(1)制備電磁鐵M：在長(zhǎng)約6厘米的鐵螺栓上繞100圈導(dǎo)線，線端留下5厘米作引線，用透明膠布把線圈粘好，以免線圈松開(kāi)，再用膠布把它粘在一個(gè)盒子上，電磁鐵就做好了。
(2)制備彈片P：從鐵罐頭盒上剪下一條寬約2厘米的長(zhǎng)鐵片，彎成直角，把電磁鐵的一條引線接在彈片上，再用膠布把彈片緊貼在木板上。
(3)用曲別針做觸頭Q，用書(shū)把曲別針墊高，用膠布粘牢，引出一條導(dǎo)線，如圖連接好電路。
(4)調(diào)節(jié)M與P之間的距離(通過(guò)移動(dòng)盒子)，使電磁鐵能吸引彈片，調(diào)節(jié)觸點(diǎn)與彈片之間的距離，使它們能恰好接觸，通電后就可以聽(tīng)到蜂鳴聲。
蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)方式
由于自激蜂鳴器是直流電壓驅(qū)動(dòng)的，不需要利用交流信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，只需對(duì)驅(qū)動(dòng)口輸出驅(qū)動(dòng)電平并通過(guò)三極管放大驅(qū)動(dòng)電流就能使蜂鳴器發(fā)出聲音，很簡(jiǎn)單，這里就不對(duì)自激蜂鳴器進(jìn)行說(shuō)明了。這里只對(duì)必須用1/2duty 的方波信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的他激蜂鳴器進(jìn)行說(shuō)明。
單片機(jī)驅(qū)動(dòng)他激蜂鳴器的方式有兩種：一種是PWM 輸出口直接驅(qū)動(dòng)，另一種是利用I/O 定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形對(duì)蜂鳴器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
PWM 輸出口直接驅(qū)動(dòng)是利用PWM 輸出口本身可以輸出一定的方波來(lái)直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。在單片機(jī)的軟件設(shè)置中有幾個(gè)系統(tǒng)寄存器是用來(lái)設(shè)置PWM 口的輸出的，可以設(shè)置占空比、周期等等，通過(guò)設(shè)置這些寄存器產(chǎn)生符合蜂鳴器要求的頻率的波形之后，只要打開(kāi)PWM 輸出，PWM 輸出口就能輸出該頻率的方波，這個(gè)時(shí)候利用這個(gè)波形就可以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器了。比如頻率為2000Hz 的蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)，可以知道周期為500μs，這樣只需要把PWM 的周期設(shè)置為500μs，占空比電平設(shè)置為250μs，就能產(chǎn)生一個(gè)頻率為2000Hz 的方波，通過(guò)這個(gè)方波再利用三極管就可以去驅(qū)動(dòng)這個(gè)蜂鳴器了。
而利用I/O 定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形的方式會(huì)比較麻煩一點(diǎn)，必須利用定時(shí)器來(lái)做定時(shí)，通過(guò)定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生符合蜂鳴器要求的頻率的波形，這個(gè)波形就可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器了。比如為2500Hz 的蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)，可以知道周期為400μs，這樣只需要驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的I/O 口每200μs 翻轉(zhuǎn)一次電平就可以產(chǎn)生一個(gè)頻率為2500Hz，占空比為1/2duty 的方波，再通過(guò)三極管放大就可以驅(qū)動(dòng)這個(gè)蜂鳴器了。
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