51单片机蜂鸣器介绍_51单片机节奏灯 蜂鸣器

目录

1.什么是蜂鸣器

2.蜂鸣器的工作原理

3.蜂鸣器代码

4.烧录

5.效果图片

6.总结

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1.什么是蜂鸣器

蜂鸣器是一种将电信号转换位声音信号的器件， 常用来产生设备按键音、报警音等提示信号。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。比如台式电脑的主机开机会"滴"一声、洗衣机按下按键及洗衣完成都会有声响，以上这些声音都是通过蜂鸣器来发出的。

蜂鸣器驱动方式可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器
有源蜂鸣器： 内部自带震荡源
无源蜂鸣器： 内部不带震荡源，需要控制器提供震荡脉冲才可发声， 调整震荡脉冲的频率，可发出不同频率的声音

下图是蜂鸣器的电路图形符号（蜂鸣器也是有正负极之分的）

蜂鸣器按驱动方式可分为有源蜂鸣器（内含驱动线路）和无源蜂鸣器（外部驱动）。这里的“源”指的是激励源。
无源蜂鸣器内部没有激励源，只有给它一定频率的方波信号，才能让蜂鸣器的振动装置起振，从而实现发声，同时，输入的方波频率不同，发出的声音也不同（所以无源蜂鸣器可以模拟曲调实现音乐效果）。
有源蜂鸣器则不需要外部的激励源，只需要接入直流电源，即可自动发出声音（声音频率相对固定）。
由于有源蜂鸣器较为简单，只需要单片机给出高低电平即可控制其工作发声（还需借助三极管放大电路）

2.蜂鸣器的工作原理

无源蜂鸣器需要1.5~2.5kHz（与蜂鸣器种类有关）的音频信号，这个音频信号即一个高低变化频率为1.5-2.5kHz的方波。实际上频率小于1.5kHz也是有声音的，只是不那么准了，可能是嘟嘟声。蜂鸣器是一种能够产生声音的电子元器件，其工作原理主要基于电磁感应。
蜂鸣器通常由振膜、线圈和磁体组成，其工作原理如下：
1. 振膜：蜂鸣器的振膜是一个薄而灵敏的圆盘状结构，通常由金属或塑料材料制成。它具有较好的弹性和振动特性。
2. 线圈：蜂鸣器中的线圈是一个绕在振膜周围的线圈状导线。当通过线圈的电流发生变化时，会产生一个磁场。
3. 磁体：蜂鸣器中的磁体通常是一个永磁体，它产生一个稳定的磁场。
4. 电流变化：当通过蜂鸣器线圈的电流发生变化时，会根据安培力原理产生一个力，使得振膜与线圈相互作用。
5. 振动产生声音：由于振膜的弹性，当线圈受到力的作用时，会使振膜开始振动。振动产生的声波传播到周围空气中，形成听觉上可感知的声音。
6. 频率控制：蜂鸣器的发声频率取决于电流变化的速度和振膜的弹性等因素。通过调整输入电流的频率和幅度，可以控制蜂鸣器产生不同的音调和音量。
综上所述，蜂鸣器的工作原理是利用线圈通过电磁感应产生的力使振膜开始振动，并通过振动产生的声波传播，实现声音的产生。

3.蜂鸣器代码

#include <reg52.h>

typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;

sbit BEEP=P2^5;

void delay_10us(u16 ten_us)
  {
       while(ten_us--);
    }

void main()
{ 
     u16 i=2000;
    
       while(1)
         { 
            while(i--)
                {
                  BEEP=!BEEP;
               delay_10us(100);
                    //BEEP=0;
                    //delay_10us(50);
                    //BEEP=1;
                    delay_10us(150);
                }
                  i=0;
                  BEEP=0;
         }
    
}

reg52.h：<reg52.h>表示你调用了52或者51单片机的资源，也就是可以直接对单片机的相关寄存器与引脚进行操作，里面涉及和很多内容，这里只要知道它是一个必须加的一个头文件即可。
sbit beep = P1^5;：sbit是定义特殊功能寄存器的位变量（bit和sbit都是C51扩展的变量类型，即C51特有的，而不是C语言标准变量类型），这里我们只需要把sbit当成一个类型即可，就像char、int，只不过char指的是一个字节，而sbit指的是字节里的一个位。
上面还提到特殊功能寄存器（SFR），SFR是80C51单片机中各功能部件对应的寄存器，用于存放相应功能部件的控制命令，状态或数据，SFR（sfr）也是一种扩充数据类型，占用一个内存单元（1字节）。上面式子中的P1就是一个SFR，在reg52.h中，定义了P1寄存器的地址，如果我们对P1进行赋值，就等同于对51单片机的特殊功能寄存器赋值，即P1对应的8个IO端口。
知道了sbit和P1的含义，那么理解sbit beep = P1^5;就不难了，即定义P1.5引脚的状态为beep，P1^5也是C51的特有用法，表示P1的第5位数据。
while(1){}：这是一个死循环，由于单片机上电后要不停的工作，所以我们不能让main函数结束，而是让它不停地执行while函数内部的工作。
Simulate_Pwm(100, 50);：上面已经提过了，用于模拟PWM输出，可以让蜂鸣器IO输出一定频率的方波（第二个参数需要选50），方波频率由函数第一个参数决定，当第一个参数（period）为100时，对应的频率为1/(100*10us)=1KHz。
 

4.烧录

点击编译按钮，如果怕出现意外，可以点第三个（重新编译），编译完成后Build Output窗口会显示报错信息，如果没有错误和警告（如果这几行都有警告，那说明有问题），且生成了hex文件，说明编译成功。
 

将刚才生成的hex文件烧录到单片机中，即可听到蜂鸣器在响了。
 

5.效果图片

6.总结

通过今次单片机实训，使我对单片机的认识有了更深刻的理解。系统以51单片机为核心部件，利用汇编软件编程，通过键盘控制和数码管显示实现了基本时钟显示功能、时间调节功能，能实现本设计题目的基本要求和发挥部分。
由于时间有限和本身知识水平的限制，本系统还存在一些不够完善的地方，要作为实际应用还有一些具体细节问题需要解决。例如：不能实现只用两个护键来控制时钟时间，还不能实现闹钟等扩展功能。
踉踉跄跄地忙碌了两周，我的时钟程序终于编译成功。当看着自己的程序，自己成天相伴的系统能够健康的运行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。
但在这次实训中同时使我对汇编语言有了更深的认识。当我第一次接触汇编语言就感觉很难，特别是今次实训要用到汇编语言，尽管困难重重，可我们还是克服了。这次的实训使培养了我们严肃认真的做事作风，增强了我们之间的团队合作能力，使我们认识收起
团队合作精神的重要性。
这次实训的经历也会使我终身受益，我感受到这次实训是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力.没有自己的研究.就不会有所突破。

键盘是最常见的计算机输入设备，它广泛应用于微型计算机和各种终端设备上。计算机操作者通过键盘向计算机输入各种指令、数据，指挥计算机的工作。按照键盘的工作原理和按键方式的不同，可以划分为四种:机械式键盘采用类似金属接触式开关工作原理是使触点导通或断开，具有工艺简单、噪音大、易维护的特点。 塑料薄膜式键盘键盘内部共分四层，实现了无机械磨损。其特点是低价格、低噪音和低成本，已占领市场绝大部分份额。导电橡胶式键盘触点的结构是通过导电橡胶相连。键盘内部有一层凸起带电的导电橡胶，每个按键都对应一个凸起，按下时把下面的触点接通。这种类型键盘是市场由机械键盘向薄膜键盘的过渡产品。 无接点静电电容式键盘使用类似电容式开关的原理，通过按键时改变电极间的距离引起电容容量改变从而驱动编码器。特点是无磨损且密封性较好。
按照按键方式的不同键盘可分为接触式和无触点式两类。接触式键盘就是我们通常所说的机械式键盘，它又分为普通触点式和干簧式。普通触点式的两个接触，从而使电路闭合，产生信号；而干簧式键盘则是在触点间加装磁铁，当键按下时，依靠磁力使触点接触，电路闭合。与普通触点式键盘相比，干簧式键盘具有响应速度快、使用寿命长、触点不易氧化等优点。无触点式键盘又分为电容式、霍尔式和触化等优点。无触点式键盘又分为电容式、霍尔式和触摸式三种。其中电容式是我们最常用到的键盘类型，它的触点之间并非直接接触，而是当按键按下时，在触点之间形成两个串联的平板电容，从而使脉冲信号通过，其效果与接触式是等同的。电容式键盘击键时无噪声，响应速度快，但是价格很高一些。
显示器：按照显示器的显示管分类CRT、LCD。按显示色彩分类单色显示器、彩色显示器。按大小分类通常有14寸、15寸、17寸和19寸，或者更大。显示管的屏幕上涂有一层荧光粉，电子枪发射出的电子击打在屏幕上，使被击打位置的荧光粉发光，从而产生了图像，每一个发光点又由“红”“绿”“蓝”三个小的发光点组成，这个发光点也就是一个象素。由于电子束是分为三条的，它们分别射向屏幕上的这三种不同的发光小点，从而在屏幕上出现绚丽多彩的画面。显示器显示画面是由显示卡来控制的。若仔细观察显示器上的文本或图像是由点组成的，屏幕上点越多越密，则分辨率越高。
屏幕上相邻两个同色点的距离称为点距，常见点格有0.31mm、0.28mm、0.25mm等。显示器点距越小，在高分辨率下越容易取得清晰的显示效果。电子束采用光栅扫描方式，从屏幕左上角一点开始，向右逐点进行扫描，形成一条水平线；到达最右端后，又回到下一条水平线的左端，重复上面的过程；当电子束完成右下角一点的扫描后，形成一帧。此后，电子束又回到左上方起点，开始下一帧的扫描。这种方法也就是常说的逐行扫描显示。而隔行扫描指电子束在扫描时每隔一行扫一线，完成一屏后再返回来扫描，剩下的线，这与电视机的原理一样。隔行扫描的显示器比逐行扫描闪烁得更厉害，也会让使用者的眼睛更疲劳。完成一帧所花时间的倒数叫垂直扫描频率，也叫刷新频率，比如60Hz、75Hz等。
通过这几天的单片机的实训，我在理论的基础上更深刻的掌握了单片机的深层内容及实际生活中的应用，实训锻炼了自己动手能力和思维能力，学习上的问题，让我深刻反思。这些问题的发现将为我以后的学习和工作找明道路，查漏补缺为进一步学习作好准备。通过实训，让我懂得了如何编写一些简单的程序，学会了如何制作单片机应用程序，并且可以在今后的日常生活中灵活运用。