目錄【任務(wù)要求】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【知識(shí)鏈接】1.聲音的產(chǎn)生2.蜂鳴器【任務(wù)實(shí)施】【任務(wù)小結(jié)】【復(fù)習(xí)思考】

任務(wù)要求制作一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)電路板控制蜂鳴器不斷地發(fā)出報(bào)警響聲學(xué)習(xí)目標(biāo)了解聲音產(chǎn)生的原理；熟悉用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的方法；蜂鳴器發(fā)聲的編程方法。知識(shí)鏈接-1.聲音的產(chǎn)生聲音的產(chǎn)生是一種音頻振動(dòng)的效果，振動(dòng)的頻率高，則為高音，頻率低，則為低音。一般音響電路是以正弦波信號(hào)驅(qū)動(dòng)喇叭，即可產(chǎn)生悅耳的音樂；在數(shù)字電路里，則是以脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，以產(chǎn)生聲音。

同樣的頻率，以脈沖信號(hào)或以正弦波信號(hào)所產(chǎn)生的音效，對(duì)于人類的耳朵，很難有所區(qū)別。知識(shí)鏈接-1.聲音的產(chǎn)生單片機(jī)控制聲音：若要讓單片機(jī)驅(qū)動(dòng)來產(chǎn)生聲音，可利用程序產(chǎn)生一定頻率的脈沖，送到輸出端口（1位即可，例如P1.0、P3.7等），再從該端口連接到蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)電路，即可驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。知識(shí)鏈接-2.蜂鳴器定義及用途在微處理電路上的發(fā)聲裝置稱為蜂鳴器，蜂鳴器類似小型喇叭。蜂鳴器廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。分類市售蜂鳴器分為電壓型與脈沖型兩類，電壓型蜂鳴器送電就會(huì)發(fā)聲，其頻率固定；脈沖型蜂鳴器必須加入脈沖才會(huì)發(fā)出聲響，且其聲音的頻率就是加入脈沖的頻率。本次任務(wù)需要產(chǎn)生不同頻率的聲音，因此就必須使用脈沖型蜂鳴器。12mm蜂鳴器的外觀與尺寸知識(shí)鏈接-2.蜂鳴器由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以至于單片機(jī)的P口是無法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用放大電路來驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來放大電流就可以了。蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路(a)適用于P1,P2,P3口(b)適用于P0,P1,P2,P3口注意使用P0口時(shí)需要接一個(gè)上拉電阻知識(shí)鏈接-2.蜂鳴器當(dāng)端口輸出1時(shí)，三極管Q1截止，蜂鳴器斷開；當(dāng)端口輸出0時(shí)，三極管Q1飽和導(dǎo)通，蜂鳴器將被吸住。在晶體管BE之間連接一個(gè)泄放電阻R3(l00KΩ)，其目的是讓晶體管從飽和到截止時(shí)提供一個(gè)泄放BE間少數(shù)載流子的路徑，以加速切換，防止拖音。任務(wù)實(shí)施1)準(zhǔn)備元器件序號(hào)種類標(biāo)號(hào)參數(shù)序號(hào)種類標(biāo)號(hào)參數(shù)1電阻R110k6電容C310uF2電阻R23K7單片機(jī)U1STC89C523電阻R3100k8三極管Q12N29054電容C130pF9蜂鳴器LS1SPEAKER5電容C230pF10晶振X111.0592M任務(wù)實(shí)施2)搭建硬件電路蜂鳴器的控制信號(hào)從單片機(jī)的P3.6輸出，輸出“0”時(shí)，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器通以電流。輸出“1”時(shí)三極管截止，蜂鳴器無電流。任務(wù)實(shí)施2)搭建硬件電路仿真電路圖任務(wù)實(shí)施2)搭建硬件電路配套實(shí)驗(yàn)板蜂鳴器部分的電路原理圖任務(wù)實(shí)施2)搭建硬件電路電路制作實(shí)物照片-雙面板任務(wù)實(shí)施2)搭建硬件電路電路制作實(shí)物照片-萬能板正面任務(wù)實(shí)施2)搭建硬件電路電路制作實(shí)物照片-萬能板背面任務(wù)實(shí)施3)程序設(shè)計(jì)程序分析報(bào)警聲音可以看成由1KHz和500Hz的音頻組成，并且兩種音頻交替進(jìn)行。因此，編程時(shí)可以用P3.6口輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，讓1KHz脈沖持續(xù)100ms，500Hz脈沖持續(xù)200ms,并一直循環(huán)。1KHz即周期為1/1000s，即1ms，半周期為0.5ms。所以編程時(shí)要產(chǎn)生1KHz的聲音，只要使得一個(gè)周期中高電平0.5ms，低電平0.5ms即可。同樣的，500Hz即周期為1/500s，即2ms，半周期為1ms。所以編程時(shí)要產(chǎn)生500Hz的聲音，只要使得一個(gè)周期中高電平1ms，低電平1ms即可。任務(wù)實(shí)施3)程序設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器產(chǎn)生報(bào)警聲音程序流程任務(wù)實(shí)施3)程序設(shè)計(jì)讓一只LED閃爍起來程序清單//==聲明區(qū)====================================#include <reg51.h> //定義頭文件sbitbuzzer=P3^6; //聲明蜂鳴器的位置為P3.6voiddelay(int); //聲明延遲函數(shù)voidpulse_BZ(int,int,int); //聲明蜂鳴器發(fā)聲函數(shù)任務(wù)實(shí)施3)程序設(shè)計(jì)讓一只LED閃爍起來程序清單//==主程序====================================main() //主程序開始{ while(1) //無窮循環(huán),程序一直跑 { pulse_BZ(100,1,1); //蜂鳴器發(fā)聲1kHz聲音100ms

pulse_BZ(100,2,2); //蜂鳴器發(fā)聲500Hz聲音200ms } //while循環(huán)結(jié)束} //主程序結(jié)束任務(wù)實(shí)施3)程序設(shè)計(jì)讓一只LED閃爍起來程序清單voidpulse_BZ(int

count,int

TH,int

TL) //蜂鳴器發(fā)聲函數(shù)開始{ int

i; //聲明整數(shù)變數(shù)i for(i=0;i<count;i++) //計(jì)數(shù)count次 { buzzer=1; //輸出高電平 delay(TH); //延遲TH0.5ms buzzer=0; //輸出低電平 delay(TL); //延遲TL0.5ms } //for循環(huán)結(jié)束} //蜂鳴器發(fā)聲函數(shù)結(jié)束任務(wù)實(shí)施4)使用Proteus仿真將“任務(wù)4.hex”加載（相同于實(shí)際單片機(jī)程序的下載）到仿真電路圖的單片機(jī)中，在仿真中，我們將清楚的聽到蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的聲音。用虛擬示波器可測量P3.6口的電壓波形。報(bào)警聲音波形圖任務(wù)實(shí)施5)使用配套實(shí)驗(yàn)板調(diào)試所編寫的程序用實(shí)驗(yàn)板聽到的聲音會(huì)比仿真效果稍微差一點(diǎn)，仿真的聲音會(huì)更加清晰。詳細(xì)的演示錄像見隨書光盤視頻文件:“\演示錄像\任務(wù)4.驅(qū)動(dòng)蜂鳴器產(chǎn)生報(bào)警聲音.RMVB”和“任務(wù)4.驅(qū)動(dòng)蜂鳴器產(chǎn)生報(bào)警聲音-雙面PCB板.RMVB”。任務(wù)小結(jié)通過單片機(jī)P3.6口控制蜂鳴器，讓讀者了解了蜂鳴器的發(fā)聲原理、其驅(qū)動(dòng)電路工作原理，以及單片機(jī)控制