用单片机控制无源蜂鸣器的实验

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变量：频率和空比

1.改变控制方波的频率可以调节控制蜂鸣器的音调，产生不同音色和音调的声音。如图所示(a)(b)蜂鸣器的声音越尖制方坡的频率越高，蜂鸣器的声音。

2，改变控制方波的高低电平占空比，则可以控制蜂鸣器的声音大小，如图(c)(d)频率相同，占空比不同。

小心不要落入三极管驱动蜂鸣器的陷阱

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蜂鸣器是我们在电路设计中使用的最常见的预警声音设备，我们经常使三极管在开关状态下工作来驱动它。然而，电路越简单，许多人就越容易忽略细节，导致蜂鸣器在实际电路中没有声音、轻微声音和随机声音。

在数字电路设计中，我们经常使用三极管的开关特性将数字信号的1和0转换为实际电路中的连接和断裂，以驱动一些需要大电流的设备，如蜂鸣器、数字管和继电器。但在使用过程中，如果不注意细节，三极管可能无法在正常开关状态下工作。最终达不到预期效果，有时是因为这些小错误，导致重新打板，造成浪费。

在这里，我想和大家分享一些使用三极管的经验和一些常见的误解，可以减少电路设计过程中不必要的麻烦。我们来看看几种常用的三极管开关电路画法。我们选择了常用的蜂鸣器作为蜂鸣器。


图1

例子我们选择了图1中a电路中的三极管N3904三极管，2N3904现在常用NPN三极管。其耐压值40V，Pcm=400mW，Icm=200mA，β=100-400。蜂鸣器LS1连接三极管的集电极，驱动信号取5V，根据经验，电阻可以取4.7K。假设三极管放大倍数为100，蜂鸣器工作电流为20mA，即Ic=20mA。Ib=Ic/β=0.2 mA。当基极电流大于0时.2 mA蜂鸣器能正常发声。a电路中的基极电流Ib=（5V-0.7V）/4.7K=0.9mA，大于0.2 mA，蜂鸣器能正常发声。b 电路用的是2N3906三极管，PNP同样的蜂鸣器LS2连接到三极管的集电极，驱动信号为5VTTL电平。由于2N3906其他参数和2N3904基本一致，计算过程不再重复。这两张电路图都能正常工作。


图2

与图1相比，蜂鸣器连接到三极管的发射极。在c电路中，假设基极电压为5V，基极电流Ib=（5V-0.7V- UL）/4.7K，其中UL蜂鸣器上的压降。如 果UL比较大，然后对应Ib小，很有可能Ib<0.2mA，Ic<20mA，不能驱动蜂鸣器。有人认为把R3.Ib它可以变大，大于0.2 mA蜂鸣器可以正常工作。然而，蜂鸣器的压降很难知道，一些蜂鸣器的压降可能会发生变化，因此很难选择基极电阻值。如果电阻值选择过大，则会导致故障，选择过小，损失较大。d电路也会出现同样的问题，所以不建议选择图2中的两种电路。


图3

图3中的两个电路驱动信号为3.3VTTL3.经常出现电平.3V的MCU在电路设计中，如果不注意，很容易设计出这两种电路，这两种电路都是错误的。

首先分析e电路，这是典型的发射极偏差，集电极偏差放大电路，或射极输出器。PWM信号为3.3V时，Ib=（3.3V-0.7V- UL）/4.7K，与图2中的C电路相同。

f电路也是一个非常失败的电路。首先，当驱动信号为0时，电路导通没有问题V蜂鸣器能正常移动。然而这个电路是无法关断的，当驱动信号PWM为3.3V高电平时，Ube=5V-3.3V=1.7V, Ube>0.7V，三极管还能导通，所以蜂鸣器会一直响。有办法解决这个问题吗？是的，如果你的话MCU支持OD(泄漏)驱动模式可在泄漏输出后用拉电阻将电平拉到5V，这样 Ube=5V-5V=0V, Ube<0.7V,三极管可以正常关闭。

总结：

三极管作为开关设备，虽然驱动电路非常简单，但为了使电路工作更加稳定可靠，或不能掉以轻心。为避免错误，我建议优先考虑图1的电路，尽量不要使用图2的电路，以避免图3的工作条件。

实用推荐电路如下：

注：B E电路是控制电路，负载应该增加吗？