实验原理

51单片机的一个I/O口控制speaker发声，演唱祝你平安歌曲。

主要器件以及电路图

单片机——AT89C51，蜂鸣器——speaker。

一、    电磁式蜂鸣器驱动原理

蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的，因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。S51增强型单片机实验板通过一个三极管C8550来放大驱动蜂鸣器，原理图见下面图

二、    如图所示，蜂鸣器的正极接到VCC（＋5V）电源上面，蜂鸣器的负极接到三极管的发射极E，三极管的基级B经过限流电阻R1后由单片机的P3.7引脚控制，当P3.7输出高电平时，三极管T1截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声；当P3.7输出低电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。因此，我们可以通过程序控制P3.7脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。

程序中改变单片机P3.7引脚输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。另外，改变P3.7输出电平的高低电平占空比，则可以控制蜂鸣器的声音大小，这些我们都可以通过编程实验来验证。

 

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;       蜂鸣器演奏--祝你平安
; 功能：蜂鸣器-蜂鸣器奏乐-祝你平安
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       SPK bit P2.3
       ORG 0000H
       LJMP START
       ORG 000BH
       INC 20H      ;中断服务,中断计数器加1
       MOV TH0,#0D8H
       MOV TL0,#0EFH ;12M晶振，形成10毫秒中断
       RETI
START:
       MOV SP,#60H   ;计数器中断初始化
       MOV TH0,#0D8H
       MOV TL0,#0EFH
       MOV TMOD,#01H
       MOV IE,#82H
MUSIC0:
       NOP
       MOV DPTR,#DAT ;表头地址送DPTR
       MOV 20H,#00H ;中断计数器清0
       MOV B,#00H    ;表序号清0
MUSIC1:
       NOP
       CLR A
       MOVC A,@A+DPTR ;查表取代码
       JZ END0        ;是00H,则结束
       CJNE A,#0FFH,MUSIC5
       LJMP MUSIC3
MUSIC5:
       NOP
       MOV R6,A
       INC DPTR
       MOV A,B
       MOVC A,@A+DPTR ;取节拍代码送R7
       MOV R7,A
       SETB TR0 ;启动计数
MUSIC2:
       NOP
       CPL SPK
       MOV A,R6
       MOV R3,A
       LCALL DEL
       MOV A,R7
       CJNE A,20H,MUSIC2 ;中断计数器(20H)=R7否?不等,则继续循环
       MOV 20H,#00H ;等于,则取下一代码
       INC DPTR
       ; INC B
       LJMP MUSIC1
MUSIC3:
       NOP
       CLR TR0 ;休止100毫秒
       MOV R2,#0DH
MUSIC4:
       NOP
       MOV R3,#0FFH
       LCALL DEL
       DJNZ R2,MUSIC4
       INC DPTR
       LJMP MUSIC1
END0:
       NOP
       MOV R2,#64H ;歌曲结束,延时1秒后继续
MUSIC6:
       MOV R3,#00H
       LCALL DEL
       DJNZ R2,MUSIC6
       LJMP MUSIC0
DEL:
       NOP
DEL3:
       MOV R4,#02H
DEL4:
       NOP
       DJNZ R4,DEL4
       NOP
       DJNZ R3,DEL3
       RET
       NOP
DAT: ;祝你平安
db 26h,20h,20h,20h,20h,20h,26h,10h,20h,10h,20h,80h,26h,20h,30h,20h
db 30h,20h,39h,10h,30h,10h,30h,80h,26h,20h,20h,20h,20h,20h,1ch,20h
db 20h,80h,2bh,20h,26h,20h,20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,80h,26h,20h
db 30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,60h,40h,10h,39h,10h,26h,20h
db 30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,80h,26h,20h,2bh,10h,2bh,10h
db 2bh,20h,30h,10h,39h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,40h,20h
db 20h,10h,20h,10h,2bh,10h,26h,30h,30h,80h,18h,20h,18h,20h,26h,20h
db 20h,20h,20h,40h,26h,20h,2bh,20h,30h,20h,30h,20h,1ch,20h,20h,20h
db 20h,80h,1ch,20h,1ch,20h,1ch,20h,30h,20h,30h,60h,39h,10h,30h,10h
db 20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,10h,26h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,80h
db 18h,20h,18h,20h,26h,20h,20h,20h,20h,60h,26h,10h,2bh,20h,30h,20h
db 30h,20h,1ch,20h,20h,20h,20h,80h,26h,20h,30h,10h,30h,10h,30h,20h
db 39h,20h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,40h,10h,40h,10h,20h,10h
db 20h,10h,2bh,10h,26h,30h,30h,80h,00H
       END ;程序结束

第二篇：单片机驱动蜂鸣器原理与设计

单片机驱动蜂鸣器原理与设计   (拟标题“电子门铃"：开关或按键，51单片机，电阻，TTL三极管，蜂鸣器，灯)

作者：mcu110     来源：51hei     点击数： 3275    更新时间：20##年08月01日

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，本文介绍如何用单片机驱动蜂鸣器，他广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电话机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。

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。

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1.5～2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。


下面是电磁式蜂鸣器的外形图片及结构图。。。

      

Tu1                                       TU2

一、电磁式蜂鸣器驱动原理

蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的，因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。S51增强型单片机实验板通过一个三极管C8550来放大驱动蜂鸣器，原理图见下面图3：

如图所示，蜂鸣器的正极接到VCC（＋5V）电源上面，蜂鸣器的负极接到三极管的发射极E，三极管的基级B经过限流电阻R1后由单片机的P3.7引脚控制，当P3.7输出高电平时，三极管T1截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声；当P3.7输出低电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。因此，我们可以通过程序控制P3.7脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。

程序中改变单片机P3.7引脚输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。另外，改变P3.7输出电平的高低电平占空比，则可以控制蜂鸣器的声音大小，这些我们都可以通过编程实验来验证。


二、蜂鸣器列子

下面我们举几个简单的单片机驱动蜂鸣器的编程和电路设计的列子。

1、简单的蜂鸣器实验程序：本程序通过在P3.7输出一个音频范围的方波，驱动实验板上的蜂鸣器发出蜂鸣声，其中DELAY延时子程序的作用是使输出的方波频率在人耳朵听觉能力之内的20KHZ以下，如果没有这个延时程序的话，输出的频率将大大超出人耳朵的听觉能力，我们将不能听到声音。更改延时常数，可以改变输出频率，也就可以调整蜂鸣器的音调。大家可以在实验中更改#228为其他值，听听蜂鸣器音调的改变。

ORG 0000H
AJMP MAIN ;跳转到主程序

ORG 0030H
MAIN: CPL P3.7 ;蜂鸣器驱动电平取反
LCALL DELAY ;延时
AJMP MAIN ;反复循环

DELAY:MOV R7,#228 ;延时子程序，更改该延时常数可以改变蜂鸣器发出的音调
DE1: DJNZ R7,DE1
RET
END

2、倒车警示音实验程序：我们知道各种卡车、货柜车在倒车时候，会发出倒车的蜂鸣警示提示音，同时警示黄灯也同步闪烁，提醒后面的人或车辆注意。本实验例程就实现倒车警示功能，通过实验板上的蜂鸣器发出警示音，同时通过实验板上P1.2和P1.5上的两个黄色发光二极管来发出黄色警示灯。

ORG 0000H
AJMP START ;跳转到初始化程序

ORG 0033H
START:
MOV SP,#60H ;SP初始化
MOV P3,#0FFH ;端口初始化

MAIN: ACALL SOUND ;蜂鸣器发声
ACALL YS500M ;延时
AJMP MAIN

SOUND:
MOV P1,#11011011B ;点亮2个警示黄色发光二极管
MOV R2,#200 ;响200个周期
SND1: CLR P3.7 ;输出低电平T1导通,蜂鸣器响
ACALL YS1ms ;延时
SETB P3.7 ;输出高电平T1截止，蜂鸣器不响
ACALL YS1ms ;延时
DJNZ R2,SND1
MOV P1,#0FFH ;熄灭黄色警示灯
RET

YS1ms: ;1ms延时子程序
MOV R0,#2
YL1: MOV R1,#250 ;改变R0的数值可改变声音频率
DJNZ R1,$
DJNZ R0,YL1
RET

YS500M: ;500ms延时子程序
MOV R0,#6
YL2: MOV R1,#200
YL3: MOV R2,#250
DJNZ R2,$
DJNZ R1,YL3
DJNZ R0,YL2
RET

END


3、“叮咚”电子门铃实验程序：常见的家用电子门铃在有客人来访时候，如果按压门铃按钮时，室内会发出“叮咚”声音，本实验程序模拟电子门铃的发音，当我们按压实验板上的K1按钮时候，蜂鸣器发出“叮咚”音乐声，是一个比较实用的程序。