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蜂鸣器

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蜂鸣器

  • 所属分类:电解电容

  • 点击次数:
  • 发布日期:2019/09/17
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  • 详细介绍

集成芯片  直插二极管  贴片电阻电容

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。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”(旧标准用“FM”、“ZZG”、“LB”、“JD”等)表示。
  • 中文名

  • 蜂鸣器

  • 外文名

  • buzzer

  • 产品性质

  • 一种一体化结构的电子讯响器

  • 产品用处

  • 用于计算机、打印机、定时器

  • 产品分类

  • 有源蜂鸣器和无源蜂鸣器

  • 结构原理

  • 电磁线圈和磁铁周期性地振动发声

  • 驱动电路

  • 使用三极管来放大电流

原理

编辑
结构原理
蜂鸣器蜂鸣器
1.电压式蜂鸣器 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。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管
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。
蜂鸣器电路符号
蜂鸣器电路符号(2张)
蜂鸣器蜂鸣器
压电蜂鸣片 [1]  由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极,经极化和老化处理后,再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。
2.电磁式蜂鸣器 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。
蜂鸣器工作发声原理图
蜂鸣器的发声原理由振动装置和谐振装置组成,而蜂鸣器又分为无源他激型与有源自激型。
无源他激型蜂鸣器的工作发声原理是:方波信号输入谐振装置转换为声音信号输出,无源他激型蜂鸣器的工作发声原理图如下:
有源自激型蜂鸣器的工作发声原理是:直流电源输入经过振荡系统的放大取样电路在谐振装置作用下产生声音信号,有源自激型蜂鸣器的工作发声原理图如下:
电路原理图
蜂鸣器蜂鸣器
如图1-3 所示,使用SH69P43 为控制芯片,使用4MHz 晶振作为主振荡器。
PORTC.3/T0 作为I/O 口通过三极管Q2 来驱动蜂鸣器LS1,而PORTC.2/PWM0 则作为PWM 输出口通过三极管Q1 来驱动蜂鸣器LS2。另外在PORTA.3 和PORTA.2 分别接了两个按键,一个是PWM 按键,是用来控制PWM 输出口驱动蜂鸣器使用的;另一个是PORT 按键,是用来控制I/O 口驱动蜂鸣器使用的。连接按键的I/O 口开内部上拉电阻
软件设计方法
先分析一下蜂鸣器。所使用的蜂鸣器的工作频率是2000Hz,也就是说蜂鸣器的驱动信号波形周期是500μs,由于是1/2duty 的信号,所以一个周期内的高电平和低电平的时间宽度都为250μs。软件设计上,我们将根据两种驱动方式来进行说明。
a) PWM 输出口直接驱动蜂鸣器方式
由于PWM 只控制固定频率的蜂鸣器,所以可以在程序的系统初始化时就对PWM 的输出波形进行设置。
首先根据SH69P43 的PWM 输出的周期宽度是10 位数据来选择PWM 时钟。系统使用4MHz 的晶振作为主振荡器,一个tosc 的时间就是0.25μs,若是将PWM 的时钟设置为tosc 的话, 则蜂鸣器要求的波形周期500μs 的计数值为500μs/0.25μs=(2000)10=(7D0)16,7D0H 为11 位的数据,而SH69P43 的PWM
输出周期宽度只是10 位数据,所以选择PWM 的时钟为tosc 是不能实现蜂鸣器所要的驱动波形的。
这里我们将PWM 的时钟设置为4tosc,这样一个PWM 的时钟周期就是1μs 了,由此可以算出500μs 对应的计数值为500μs/1μs=(500)10=(1F4)16,即分别在周期寄存器的高2 位、中4 位和低4 位三个寄存器中填入1、F 和4,就完成了对输出周期的设置。再来设置占空比寄存器,在PWM 输出中占空比的实现是
通过设定一个周期内电平的宽度来实现的。当输出模式选择为普通模式时,占空比寄存器是用来设置高电平的宽度。250μs 的宽度计数值为250μs/1μs=(250)10=(0FA)16。只需要在占空比寄存器的高2 位、中4 位和低4 位中分别填入0、F 和A 就可以完成对占空比的设置了,设置占空比为1/2duty。
以后只需要打开PWM 输出,PWM 输出口自然就能输出频率为2000Hz、占空比为1/2duty 的方波。
b) I/O 口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式
使用I/O 口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式的设置比较简单,只需要对波形分析一下。由于驱动的信号刚好为周期500μs,占空比为1/2duty 的方波,只需要每250μs 进行一次电平翻转,就可以得到驱动蜂鸣器的方波信号。在程序上,可以使用TIMER0 来定时,将TIMER0 的预分频设置为/1,选择TIMER0 的始终为系统时钟(主振荡器时钟/4),在TIMER0 的载入/计数寄存器的高4 位和低4 位分别写入00H 和06H,就能将TIMER0 的中断设置为250μs。当需要I/O 口驱动的蜂鸣器鸣叫时,只需要在进入TIMER0 中断的时候对该I/O 口的电平进行翻转一次,直到蜂鸣器不需要鸣叫的时候,将I/O 口的电平设置为低电平即可。不鸣叫时将I/O 口的输出电平设置为低电平是为了防止漏电。

制作工艺

编辑
[2]  电磁式蜂鸣器工艺流程:
磁环老化(包括时效老化和高低温老化)、清磁、铆插针、插针、加锡、点骨架、绕线、胶磁环、点焊(贴片式)或胶线路板(插针式)、通断测试、点焊处加锡、焊点涂703胶水、清磁、半成品高低温老化、装配(装上膜片,装入塑壳)、一次测试(12VDC高16VDC低4.5VDC)、浇环氧、切脚、测听、工装老化、高温声波测试、三次测试、印字、外观检查、交收检验、贴封口纸、包装
压电式蜂鸣器工艺流程:
压电片量电容、组容表量、焊压电片导线、放压电片、浇压电片、1600H、胶、盖盖板、测试、浇环氧、老化、测听、印字、外观检查、贴封口纸、包装

分类

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BUZZER蜂鸣器的分类:
1、按其驱动方式的原理分,可分为:有源蜂鸣器(内含驱动线路,也叫自激式蜂鸣器)和无源蜂鸣器(外部驱动,也叫他激式蜂鸣器);
2、按构造方式的不同,可分为:电磁式蜂鸣器压电式蜂鸣器
3、按封装的不同,可分为:DIP BUZZER(插针蜂鸣器)和SMD BUZZER(贴片式蜂鸣器);
4、按电流的不同,可分为:直流蜂鸣器和交流蜂鸣器,其中,以直流Z为常见压电式蜂鸣器,用的是压电材料,即当受到外力导致压电材料发生形变时压电材料会产生电荷。同样,当通电时压电材料会发生形变。
电磁式蜂鸣器,主要是利用通电导体会产生磁场的特性,用一个固定的永久磁铁与通电导体产生磁力推动固定在线圈上的鼓膜。
由于两种蜂鸣器发音原理不同,压电式结构简单耐用但音调单一音色差,适用于报警器等设备。而电磁式由于音色好,所以多用于语音、音乐等设备。
有源蜂鸣器和无源蜂鸣器
教你区分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的外观如图a、b所示。
有源蜂鸣器和无源蜂鸣器


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关键词:集成芯片,电解电容,直插二极管

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