单片机中的蜂鸣器

1. 三极管

三极管是一种控制电流的半导体器件，作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号（射频方法），也用作无触点开关（用作开关）。放大的原理参考：三极管原理-导通条件_坚持努力，冲~的博客-CSDN博客_三极管导通条件

简单来说，三极管具有电流放大作用。

三极管全称为半导体三极管，或双极型晶体管、晶体三极管，有两种封装方式：直插式和贴片式。

三极管的工作原理：三极管内部有两种电路排布，一种是PNP型，一种是NPN型，二者之间只是电流流向不同。

三极管有三个引脚，分别是BASE(基极)、EMITTER(发射极)、COLLECTOR(集电极)。三极管内部电路如下，左边是NPN型，右边是PNP型。

在电路图中区分基极、集电极、发射极的方法：横杠是基极，带箭头的是发射极，剩下的就是集电极。

PNP型：当B极（基极）电流大于1mA时，或基极电压小于发射极电压时，集电极与发射极之间导通，有电流通过。E到B有小电流时，E到C会有大电流通过，即导通。

NPN型：当基极电位高于发射极点为零点几伏时，发射结处于正偏状态，而集电极电位高于基极电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源要高于基极电源。B到E有小电流时，C到E有大电流，即导通。

对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结，

2. 认识蜂鸣器

单片机上的蜂鸣器实物如下，左边有绿色电路板的是有源蜂鸣器，右边用黑胶封起来的是无源蜂鸣器。

根据是否含有振荡电路，可以把蜂鸣器分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。

有源蜂鸣器由高低电平直接控制发声，而无源蜂鸣器需要一定频率的脉冲触发发声。

电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳组成。工作原理是：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。该种蜂鸣器有振荡电路，属于有源蜂鸣器。

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、外壳灯组成。工作原理是：多谐振荡器由晶体管或集成电路构成，当接通电源后（1.5V~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。该种蜂鸣器属于无源蜂鸣器。

蜂鸣器需要通过放大电路放大驱动电流才能工作。

对于无源蜂鸣器来说，

改变单片机引脚输出波形的频率，可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音；
该百年输出电平的高低电平占空比，可以控制蜂鸣器的声音大小。

3. ULN2003芯片简单介绍

前面说到蜂鸣器要发出声音需要通过放大电路，在【普中51-单核-A2板子】上，使用ULN2003芯片起到放大电流的作用。

ULN2003是耐高压、大电流达林顿陈列，由七个硅NON达林顿管组成。

ULN2003是大电流驱动阵列，多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡灯控制电路中，可直接驱动蜂鸣器、继电器等负载。

4. 蜂鸣器相关电路

蜂鸣器通过放大电路连接到P1^5，通过控制P1^5端口的高低电平形成脉冲，触发蜂鸣器发声。

sbit beep = P1^5;
void ring_buzzer()
{
	beep = 0;
	while(1)
	{
		beep = ~beep;
		delay_ms(100);
	}	
}

与流水灯综合应用，制作流水灯，灯亮蜂鸣器发出响声

/************************************************************
 P1口接8个LED，共阳极，P37接蜂鸣器
 制作流水灯，灯亮蜂鸣器发出响声
************************************************************/
#define LEDP1	P1
sbit beep = P3^7;
void led_p1_beep_p37()
{	
	u8 i=0;
	u16 delay_times = 10000;  // 200ms
	// 初始状态
	P1 = ~0x01;
	delay_ms(delay_times);
	while(1)
	{
		for(i=0;i<7;i++)
		{
			P1 = _crol_(P1,1);  // 左移一位
			beep = ~beep;
			delay_ms(delay_times);	
		}
		for(i=0;i<7;i++)
		{
			P1 = _cror_(P1,1);  // 左移一位
			beep = ~beep;
			delay_ms(delay_times);	
		}
	}	
}

Proteus仿真显示结果：