蜂鸣器实验

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蜂鸣器实验

2024-04-14 15:48| 来源: 网络整理| 查看: 265

这节课我们学习蜂鸣器,并用蜂鸣器制作电子琴。

# 实验原理

当涉及到蜂鸣器时,我们通常会遇到两种类型:无源蜂鸣器和有源蜂鸣器。它们在工作原理和使用方式上有所不同。

# 有源蜂鸣器(Active Buzzer)

有源蜂鸣器是一种集成了驱动电路的蜂鸣器,它可以直接通过电流激励产生声音,不需要外部设备。有源蜂鸣器内部集成了振片、驱动电路和共振腔。当给有源蜂鸣器提供电流时,它会根据电流的变化产生声音。有源蜂鸣器通常具有更好的声音质量和音量控制能力。在使用有源蜂鸣器时,我们可以通过控制电流的大小和频率来控制蜂鸣器的声音。一般来说,我们可以通过改变输入电流的大小来调整音量,通过改变输入电流的频率来调整音调和音乐效果。

注意

这里的 源 不是指电源,而是指震荡源。

# 无源蜂鸣器(Passive Buzzer)

无源蜂鸣器是一种简单的声音发生器,它通常由振片和共振腔组成。无源蜂鸣器不具备驱动电路,因此需要外部的电子设备来产生声音。当给无源蜂鸣器施加交变电压时,振片会振动并产生声音。无源蜂鸣器的工作频率由施加的电压频率决定。在使用无源蜂鸣器时,我们需要通过控制电压的频率和占空比来控制蜂鸣器的声音。通过改变交变电压的频率和占空比,我们可以产生不同的音调和音乐效果。

需要注意的是,无论是无源蜂鸣器还是有源蜂鸣器,其工作电压和电流都需要在规定范围内,以免损坏蜂鸣器或引起其他问题。

总结起来,无源蜂鸣器和有源蜂鸣器是两种常见的蜂鸣器类型。无源蜂鸣器需要外部设备来产生声音,而有源蜂鸣器内部集成了驱动电路,可以直接产生声音。在使用时,我们通过控制电压的频率、占空比或电流的大小和频率来控制蜂鸣器的声音。

# 硬件电路设计

物料清单(BOM 表):

材料名称数量按键开关6无源蜂鸣器1有源蜂鸣器1杜邦线(跳线)若干面包板1

有源蜂鸣器正极接 D22,无源蜂鸣器正极接 D23;6 个按键依次接 D25,D26,D27,D14,D12,D13。

# 软件程序设计# 1. 有源蜂鸣器定时器闹钟

我们可以通过外部中断和定时器中断来制作一个闹钟,按下按键时中断闹钟

#define BUTTON 13 #define BUZZER 22 hw_timer_t *timer = NULL; // 初始化闹钟触发时间 int second = 5; // 定时器中断处理函数 void timer_interrupt(){ digitalWrite(BUZZER, HIGH); } // 外部中断处理函数 void handle_interrupt(){ digitalWrite(BUZZER, LOW); } void setup() { // 配置引脚模式 pinMode(BUTTON, INPUT_PULLUP); pinMode(BUZZER, OUTPUT); // 初始化定时器 timer = timerBegin(0,80,true); // 配置定时器 timerAttachInterrupt(timer,timer_interrupt,true); // 定时模式 timerAlarmWrite(timer,second*1000*1000,false); // 启动定时器 timerAlarmEnable(timer); // 配置外部中断引脚 attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(BUTTON), handle_interrupt, FALLING); } void loop() { } # 2. 6 音符电子琴

我们想要弹奏一首歌就需要他的乐谱,最简单的就是小星星,

蜂鸣器是通过不同的频率发出不同声调的,具体对应数值如下图:

我们可以按照上图乐谱,用 6 个按键分别控制不同的音符,代码如下:

#define BUZZER 23 #define CHANNEL 0 #define RESOLUTION 8 #define FREQ 20000 // 定义按键数组 int button_array[6] = {25, 26, 27, 14, 12, 13}; // 定义音符频率数组 int tone_array[7] = {262, 294, 330, 350, 393, 441, 495}; // 初始化发声频率 int tone_value = 0; void setup() { // 配置引脚模式 pinMode(BUZZER, OUTPUT); for (int i=0;i


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