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用单片机驱动蜂鸣器唱歌的设计与原理

蜂鸣器

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型，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。

单片机驱动

单片机上面使用的蜂鸣器一般都是无源电磁式的蜂鸣器（如下图所示）。它由振荡器、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。单片机与蜂鸣器连接如图二所示。

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图中，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。

下面就是一个能够发出音乐的单片机程序，示例中所播放的音乐是

《两只老虎》。

SPKEQUP3.7ORG 0000H

;位定义

;伪指令，指定程序从 0000H 开始存

放

LJMP START ;程序跳转至 START处执行

ORG

0030H

;伪指令，指定程序从 0030H 开始存

放

START: MOV SP,#60H ;堆栈初始化

MOV R3,#00HNEXT:

;给R3 赋值

MOV

MOV

A,R3

DPTR,#TABLE ;查歌曲表

MOVC A,@A+DPTR

JZMOVINCMOVMOVCMOVACALLINC

SJMP

STARTR7,AR3A,R3

A,@A+DPTR

R2,ASONGR3

NEXT

;为00 则循环播放此歌

;R7/R2 保存连续相邻的表数据

;==============================

;========= 歌曲播放子程序==========

;==============================SONG:

MOV

RLJNZMOV

A,R2

A

KEEPA,#01H

;取出节拍

;A不等于零则跳

;A等于零则赋值为 1

KEEP:

MOV R2,A ;

REPEAT:

ACALL EIGHTH ;调用1/8 拍延时程序

DJNZ R2,REPEAT ;

RET

;===============================

;======= 产生1/8 拍延时子程序=======

;===============================EIGHTH:

MOVMOVMOVCMOVMOVMOVMOVCMOV

NEXTCYC:

A,R7DPTR,#DELAY_TA,@A+DPTRR4,A

A,R7

DPTR,#S_PARAA,@A+DPTRR5,A

;查表取出延时参数,保存到R4

;查表取出1/8 拍周期数,保存到R5

ACALL SOUND

DJNZ R5,NEXTCYC

RET

;==============================

;=========== 发声子程序===========

;==============================SOUND:

SETB

ACALL

SPK

SDELAY

CLR SPKACALL SDELAYRET

;==============================

;=========== 延时子程序===========

;==============================SDELAY:

MOV A,R4 ;延时值在R4 内

MOV R0,AXL2:

MOV R1,#03HDL1:

NOP

DJNZ R1,DL1

DJNZ R0,XL2RET

;==============================

;===========1/8 拍周期表==========

;=====