【51单片机】10-蜂鸣器

1.蜂鸣器的原理

这里的“源”不是指电源。而是指震荡源。 也就是说，有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会叫。 而无源内部不带震荡源，所以如果用直流信号无法令其鸣叫。必须用2K~5K的方波去驱动它。 有源蜂鸣器往往比无源的贵，就是因为里面含有震荡电路。

1.无源蜂鸣器原理

（1）早期的蜂鸣器都是无源的

（2）内部结构和材料

（3）发生原理：是利用了压电效应的原理

（4）控制信号，是高低电平相间

（5）电路图

（6）音调如何控制:音调受震动频率控制，就等于控制信号的频率。频率越高音调越高，听起来越刺耳。

（7）声音大小如何控制。由硬件决定的。无法写代码取控制声音大小。

2.有源蜂鸣器

1.无源蜂鸣器的缺陷

无源蜂鸣器只能在一定的范围内进行设置，太大或者太小都不行。【外部提供一个方波】

2.内置震荡电路后形成有源蜂鸣器

在内部添加震荡电路，不用使用外部的方波进行控制【但是内部的震荡电路是不可以改变的】

3.有源蜂鸣器也可以用频率信号驱动

可以直接加电也可以直接通过方波进行工作【有源蜂鸣器包含无源蜂鸣器】

4.三极管驱动

5.蜂鸣器发声音频率

2.让蜂鸣器响起来

1.接线确定

2.使用delay让蜂鸣器响起来

#include<reg51.h>sbit BUZZER=P0^0;   //buzzer的驱动引脚void delay(void){unsigned char i,j;for(i=0;i<100;i++){for(j=0;j<10;j++);}}void main(){while(1){BUZZER=1;//将引脚变外高电平delay();BUZZER=0;delay();}
}

 3.调节delay控制音乐的变化

控制delay中的i和j的大小，可以控制音调的振动频率，从而影响声音的尖锐。

如果i和j越大，则音调越小，声音越不尖锐

如果i和j越小，则音调越大，声音越尖锐

4.时钟周期的计算

3.用定时器控制蜂鸣器音调

1.上节驱动方法的问题

（1）不容易精确控制时间

（2）CPU控制蜂鸣器中不能做其他事

2.定时器控制蜂鸣器响

在一定时间后，通过定时器中的中断处理程序取减低蜂鸣器的电平，从控制蜂鸣器的响应

（1）10KHz=>1/10000s=>100us===>高电平+低电平的时间都为50us。所以要定的时间就是50us

（2）外部晶振12MHz+12T设置==>内部时钟频率1MHz===》1us===》TL0=255-50=205，TH0=255

3.注意点1:TL0和TH0的计算

我们在设置TH0和TL0应该将获得的时间取其补码

比如：我们是TL0=50； TH0=0；

        则我们应该写入“TL0=205;TH0=255；"

	TL0=205;TH0=0;

	TL0=205 % 256;//低位取余TH0=255/ 256;//高位取商

4.注意点2：定时器的计算

(65536-50000)/256

计数器是16位的，由高8位TH0和低8位TL0组成，可以存储2^16=65536个数，例如当设定计算值为65536-50000=15536时，也就是计数器从15536开始计时，到65536溢出，产生中断，对于晶振频率为12MHz的单片机来说，执行一个机器周期时长为1us，所以这里计时50000us，15536(D)转换为16进制是3CB0(H)，此时TH0=3C,TL0=B0分别装入定时器即可，为了免除这些计算步骤，很多编程者采用"TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256",那么为什么要介入256呢？我们可以做一下运算，256（D）=0100（H），512（D）=0200（H）,512(D)有两个256，所以高8位就是02，那么15536有多少个256？就是15536/256个，就相当于高8位有多少数值，商存入高8位，剩下的不足一个256，存入低8位，15536%256。

直接使用宏定义

【注意点】我们51是加法计数器，所以是65535-US

//宏定义一个时钟频率
#define XKHZ 10  //10*10的三次方Hz   要定多少Khz，就定义在这里
//宏定义us
//这里我们除以2，是因为想要分给TH0和TL0
//1000---》1000ms
#define US (1000/XKHZ)/2
sbit BUZZER=P0^0;   //buzzer的驱动引脚
//【注意点】因为51单片机是加法计数器，所以实际上我们要算的范围
//应该是65535-US，而不是0-US
#define N (65535 -US)void delay(void){unsigned char i,j;for(i=0;i<100;i++){for(j=0;j<10;j++);}}void timer0_isr(void) interrupt 1 using 1{//这里再一次赋值，是因为我们想要他循环，所以我们要在他每一次进来的时候重新赋值TL0=N % 256;//低位取余TH0=N / 256;//高位取商BUZZER=!BUZZER;}

4.蜂鸣器发出滴滴声音

通过count可以控制有声音和无声音的长短

#include<reg51.h>/**用定时器控制蜂鸣器音调
*/
//宏定义一个时钟频率
#define XKHZ 10  //10*10的三次方Hz   要定多少Khz，就定义在这里
#define US (1000/XKHZ)/2
sbit BUZZER=P0^0;   //buzzer的驱动引脚
#define N (65535 -US)//计数器
unsigned int count;//判断此时是从”有声音“到"没声音”，还是从“没声音”到“有声音”
unsigned char flag=0;  //flag=0表示有声音，flag=1表示没有声音void delay(void){unsigned char i,j;for(i=0;i<100;i++){for(j=0;j<10;j++);}}void timer0_isr(void) interrupt 1 using 1{//这里再一次赋值，是因为我们想要他循环，所以我们要在他每一次进来的时候重新赋值TL0=N % 256;//低位取余TH0=N / 256;//高位取商if(count--==0){//说明到了翻转的时候了//count=5000;//记得重新赋值，要不然就只能响一次if(flag==0){//说明之前处于有声音的，说明本次是从有声音到无声音的翻转flag=1;//此时“无声音”比“有声音”的时间还长了3倍count=600*3;}else{//说明之前没声音的，说明本次是没声音到有声音的翻转flag=0;//下面这句话，加上了，则表示在翻转的时候也会出现声音BUZZER=!BUZZER;count=600;}}else{//常规情况，也就是不翻转时候if(flag==0){BUZZER=!BUZZER; //4999次声音}else{//空的，因为不进行任何IO操作就是没有声音}}}void main(){//【第一步】初始化：我们使用的是定时器T0TMOD=0x01;  //T0使用16位bit定时器//********************************************************TL0=N % 256;//低位取余TH0=N / 256;//高位取商//********************************************************//打开计数器；TCON中的TR0【定时器T0的运行控制位】TR0=1;		//T0打开开始计数//T0的中断溢出位,表示允许中断ET0=1;		//T0中断允许EA=1;			//打开中断允许BUZZER=1;//设置响和不响的周期时间count=5000;     //5000*100us=500ms//初始化，有声音flag=0;}

5.让蜂鸣器唱歌

1.为什么蜂鸣器可以唱歌

（1）发声音频可变---》延迟函数（delay）

（2）发声音长度可变---》定时器

unsigned char i;
for(i=0;i<200;i++){//控制声音响应时间长短Sound=~Sound;DelayXms(1);//控制声音的不同
}for(i=0;i<50;i++){Sound=~Sound;DelayXms(2);
}

2.分析写好的唱歌程序

（1）复制代码过去

（2）修改控制蜂鸣器的IO引脚定义

3.”code“关键字的使用

因为我们加入的歌曲的编码是固定不变的，但是51单片机的内存有限制，所以我们只能把歌曲的编码放在常量区中，才使得其不会占据内存。则加上“code”关键字。

unsigned char code music_tab[] = 
{   0x18, 0x30, 0x1C , 0x10, //格式为: 频率常数, 节拍常数, 频率常数, 节拍常数,    0x20, 0x40, 0x1C , 0x10,   0x18, 0x10, 0x20 , 0x10,   0x1C, 0x10, 0x18 , 0x40,   0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20,   0x1C, 0x20, 0x18 , 0x20,   0x20, 0x80, 0xFF , 0x20,   0x30, 0x1C, 0x10 , 0x18,   0x20, 0x15, 0x20 , 0x1C,
}

4.音节的构成

0x18, 0x30, 0x1C , 0x10,【2个一组】

（1）音调【振动频率决定】：0x18【奇数次】

（2）音长：0x30【偶数次】

注意点：

5.音频 VS 音调

（1）音节：定时器T0控制的是音乐的节拍（某一个音节持续时间）而不管音调（频率）

（2）音调【音频】：是直接使用delay做出来的，控制发出什么样子的声音

/************************************************************************  
[文件名]  C51音乐程序(八月桂花)  
[功能]    通过单片机演奏音乐  /**********************************************************************/  #include <REG51.H> 
//提供移位函数，可以省略
//#include <INTRINS.H>    
//本例采用89C52, 晶振为11.0592MHZ    
//关于如何编制音乐代码, 其实十分简单,各位可以看以下代码.    
//频率常数即音乐术语中的音调,而节拍常数即音乐术语中的多少拍;    
//所以拿出谱子, 试探编吧!    sbit Beep =  P0^0 ; 			// 要根据实际的接线来修改unsigned char n = 0;  //n为节拍常数变量    
unsigned char code music_tab[] = 
{   0x18, 0x30, 0x1C , 0x10, //格式为: 频率常数, 节拍常数, 频率常数, 节拍常数,    0x20, 0x40, 0x1C , 0x10,   0x18, 0x10, 0x20 , 0x10,   0x1C, 0x10, 0x18 , 0x40,   0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20,   0x1C, 0x20, 0x18 , 0x20,   0x20, 0x80, 0xFF , 0x20,   0x30, 0x1C, 0x10 , 0x18,   0x20, 0x15, 0x20 , 0x1C,   0x20, 0x20, 0x20 , 0x26,   0x40, 0x20, 0x20 , 0x2B,   0x20, 0x26, 0x20 , 0x20,   0x20, 0x30, 0x80 , 0xFF,   0x20, 0x20, 0x1C , 0x10,   0x18, 0x10, 0x20 , 0x20,   0x26, 0x20, 0x2B , 0x20,   0x30, 0x20, 0x2B , 0x40,   0x20, 0x20, 0x1C , 0x10,   0x18, 0x10, 0x20 , 0x20,   0x26, 0x20, 0x2B , 0x20,   0x30, 0x20, 0x2B , 0x40,   0x20, 0x30, 0x1C , 0x10,   0x18, 0x20, 0x15 , 0x20,   0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20,   0x26, 0x40, 0x20 , 0x20,   0x2B, 0x20, 0x26 , 0x20,   0x20, 0x20, 0x30 , 0x80,   0x20, 0x30, 0x1C , 0x10,   0x20, 0x10, 0x1C , 0x10,   0x20, 0x20, 0x26 , 0x20,   0x2B, 0x20, 0x30 , 0x20,   0x2B, 0x40, 0x20 , 0x15,   0x1F, 0x05, 0x20 , 0x10,   0x1C, 0x10, 0x20 , 0x20,   0x26, 0x20, 0x2B , 0x20,   0x30, 0x20, 0x2B , 0x40,   0x20, 0x30, 0x1C , 0x10,   0x18, 0x20, 0x15 , 0x20,   0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20,   0x26, 0x40, 0x20 , 0x20,   0x2B, 0x20, 0x26 , 0x20,   0x20, 0x20, 0x30 , 0x30,   0x20, 0x30, 0x1C , 0x10,   0x18, 0x40, 0x1C , 0x20,   0x20, 0x20, 0x26 , 0x40,   0x13, 0x60, 0x18 , 0x20,   0x15, 0x40, 0x13 , 0x40,   0x18, 0x80, 0x00   
};   // T0定时控制的是音乐的节拍（某一个音节持续的时间）而不管音调（频率）// 音调是直接使用delay做出来的。
void int0()  interrupt 1   //采用中断0 控制节拍    
{  TH0 = 0xd8;   TL0 = 0xef;   n--;   
}   void delay (unsigned char m)   //控制频率延时    
{   unsigned i = 3 * m;   while (--i);   
}   void delayms(unsigned char a)  //豪秒延时子程序    
{   while (--a);                  //采用while(--a) 不要采用while(a--); 各位可编译一下看看汇编结果就知道了!    
}   void main()   
{ unsigned char p, m;   // m为频率常数变量    unsigned char i = 0;   //此处表示将：低4位留下了，高4位去除TMOD &= 0x0f;   TMOD |= 0x01;  		// timer0 工作在模式1，16位定时器下 TH0 = 0xd8;TL0 = 0xef;   		// 这个TH和TL的值合起来定了1个10ms左右的一个时间IE = 0x82;   
play:   while (1)   {   
a: 		p = music_tab[i];   //表示指向第一个if (p == 0x00)   		// 一遍播放完了，延时1s后自动开始下一遍    { i=0;delayms(1000);  //表示播放完一次，延迟1s，接着下一次播放//如果想要播放一次，则下面goto注释goto play;  //跳转接着播放}     //如果碰到结束符,延时1秒,回到开始再来一遍    else if (p == 0xff)  //0xff：休止符{ i = i + 1;//跳过这一组数据delayms(100);TR0 = 0; //TR0：关闭定时器goto a;}  //若碰到休止符,延时100ms,继续取下一音符    else     //常规情况p==正常情况      {m = music_tab[i++];n = music_tab[i++];}  // m取频率常数【A，B，C】 和 n取节拍常数 【1/2，1/3，1/4】   //打开开定时器1   TR0 = 1;                               while (n != 0) //节拍不等于0{ Beep = ~Beep;   //修改蜂鸣器电平 【~】与【！】一样delay(m);        	//等待节拍完成, 通过P1口输出音频(可多声道哦!)    }TR0 = 0;                         	//关定时器1    }   
}

6.切歌，暂停功能

单片机应用番外篇——蜂鸣器的应用之可实现切歌、暂停功能的简单音乐盒_哔哩哔哩_bilibili

/**使用中断处理程序控制音乐的暂停和播放，切换*///外部中断初始化void EX_init(){IT0=1;//下降沿触发方式  INT0IT1=1;//下降沿触发方式    INT1EX0=1;  //外部中断0中断允许位EX1=1;   //打开中断开关EA=1;//打开总的中断开关}//暂停功能
void EX0_isr() interrupt 0
{DelayXms(10);//消除抖动if(INT0==0)//这里是INT1已经定义了，对应P3.2这个IO口，可以直接使用{//暂停通过定时计数器，则将计数器进行取反TR0=~TR0;TR1=~TR1;}
}//切歌功能
void EX1_isr() interrupt 2
{DelayXms(10);//消除抖动if(INT1==0)//这里是INT1已经定义了，对应P3.2这个IO口，可以直接使用{state++;if(state==3){  //因为此时我们只有3曲歌state=0;}}
}unsigned char state=0;//控制切歌void main(){EX_init();InitialSound();while(1){switch(state){ //这个切歌，通过外部中断1，则进行转换case 0:Play(Music_Girl,0,2,345);break;case 1:Play(Music_haw,0,23,543);break;default:break;}}}