蜂鸣器的工作原理

电路原理图使用SH69P43为控制芯片，使用4MHz晶振作为主振荡器。

PORTC.3/T0作为I/O口通过三极管Q2来驱动蜂鸣器LS1，而PORTC.2/PWM0则作为PWM输出口通过三极管Q1来驱动蜂鸣器LS2。另外在PORTA.3和PORTA.2分别接了两个按键，一个是PWM按键，是用来控制PWM输出口驱动蜂鸣器使用的；另一个是PORT按键，是用来控制I/O口驱动蜂鸣器使用的。连接按键的I/O口开内部上拉电阻。

先分析一下蜂鸣器。所使用的蜂鸣器的工作频率是2000Hz，也就是说蜂鸣器的驱动信号波形周期是500μs，由于是1/2duty的信号，所以一个周期内的高电平和低电平的时间宽度都为250μs。软件设计上，将根据两种驱动方式来进行说明。

a）蜂鸣器工作原理：PWM输出口直接驱动蜂鸣器方式

由于PWM只控制固定频率的蜂鸣器，所以可以在程序的系统初始化时就对PWM的输出波形进行设置。

首先根据SH69P43的PWM输出的周期宽度是10位数据来选择PWM时钟。系统使用4MHz的晶振作为主振荡器，一个tosc的时间就是0.25μs，若是将PWM的时钟设置为tosc的话，则蜂鸣器要求的波形周期500μs的计数值为500μs/0.25μs=（2000）10=（7D0）16，7D0H为11位的数据，而SH69P43的PWM

输出周期宽度只是10位数据，所以选择PWM的时钟为tosc是不能实现蜂鸣器所要的驱动波形的。

这里将PWM的时钟设置为4tosc，这样一个PWM的时钟周期就是1μs了，由此可以算出500μs对应的计数值为500μs/1μs=（500）10=（1F4）16，即分别在周期寄存器的高2位、中4位和低4位三个寄存器中填入1、F和4，就完成了对输出周期的设置。再来设置占空比寄存器，在PWM输出中占空比的实现是

通过设定一个周期内电平的宽度来实现的。当输出模式选择为普通模式时，占空比寄存器是用来设置高电平的宽度。250μs的宽度计数值为250μs/1μs=（250）10=（0FA）16。只需要在占空比寄存器的高2位、中4位和低4位中分别填入0、F和A就可以完成对占空比的设置了，设置占空比为1/2duty。

以后只需要打开PWM输出，PWM输出口自然就能输出频率为2000Hz、占空比为1/2duty的方波。

b）蜂鸣器工作原理：I/O口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式

使用I/O口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式的设置比较简单，只需要对波形分析一下。由于驱动的信号刚好为周期500μs，占空比为1/2duty的方波，只需要每250μs进行一次电平翻转，就可以得到驱动蜂鸣器的方波信号。在程序上，可以使用TIMER0来定时，将TIMER0的预分频设置为/1，选择TIMER0的始终为系统时钟（主振荡器时钟/4），在TIMER0的载入/计数寄存器的高4位和低4位分别写入00H和06H，就能将TIMER0的中断设置为250μs。当需要I/O口驱动的蜂鸣器鸣叫时，只需要在进入TIMER0中断的时候对该I/O口的电平进行翻转一次，直到蜂鸣器不需要鸣叫的时候，将I/O口的电平设置为低电平即可。不鸣叫时将I/O口的输出电平设置为低电平是为了防止漏电。

蜂鸣器报警器电路图（一）

这是一个简单的电路采用555定时器的蜂鸣器。该电路可激发水银开关被触发时，在任何所需的时间间隔的灯光，喇叭，或其他信号装置。由于水银开关电流处理能力没有那么高，SCR是用来处理由555定时器电路的电流。选择在最低的SCR额定电流为500mA，安全驾驶的555IC和继电器。继电器是不需要通过报警吸取的电流小于200mA时，在这种情况下，报警器可直接安装更换继电器线圈。

下面是电路原理图：

蜂鸣器报警器电路图（二）

（1）下图为典型电磁炉的报警驱动电路及蜂鸣器。该电路是通过运算放大器进行驱动的，主要由IC3SF324中的两个运算放大器构成。蜂鸣驱动信号（脉冲）经Q15、Q16放大后加到第一个运算放大器IC3C的⑨脚放大后由⑧脚输出该信号经二极管D27、晶体管Q17去驱动第二个运算放大器IC3D的13脚。IC3D的输出端14脚接蜂鸣器。当控制信号加到电路的输入端后，经过两级放大后，IC3D的14脚输出脉冲信号，驱动蜂鸣器发声。

（2）下图该报警驱动电路是通过MCU微处理器的BUZ端进行驱动控制的，MCU微处理器通过BUZ端输出脉冲信号，经晶体管Q5放大后，去驱动蜂鸣器，使之发出声响，其中二极管VD50是用于吸收反向脉冲保护Q5晶体管。

在有些电磁炉中，为了延迟蜂鸣器的蜂鸣时间，而采用振荡／延迟电路，该电路可延长蜂鸣器的蜂鸣时间，如图15-6所示，为振荡／延迟电路的实物外形及简易连接示意图。该振荡／延迟电路受微处理器的触发，当微处理器触发信号送到HA17555的②脚后，该电蜂鸣器路就会由③脚输出一定时间的驱动脉冲，从而使蜂鸣器发出声响。

下图为振荡／延迟电路的内部结构图及各引脚的功能。

蜂鸣器报警器电路图（三）

电路见附图。该电路由电容器Cl降压、12V稳压管1N4742稳压、二极管Dl整流、电容器C2滤波后供电。刚来电时，由于电容器C3两端电压不能突变，近似为0，使得三极管Vl截止，电阻R4绐三极管V2提供足够大的基极电流，接成射极跟随器的V2饱和，使蜂鸣器HA发声，告知线路来电。随着C3通过R3不断充电，三极管Vl逐渐进入饱和状态，并使三极管V2截止，HA停止发声。

停电时，电容器C3通过二极管D4和电阻R2迅速放电，由于放电时间常数很小，所以很短时间就使三极管Vl重新截止，这时电容器C4向三极管V2及相关电路供电，使V2重新导通饱和，HA发声报讯，告知线路停电。

当C4两端电压放电至较小数值时，蜂鸣器HA停止报讯。

调整电阻R3或电容器C3的参数值，可改变来电时HA的鸣响时间；增减电容器C4的容量，可改变停电时HA的鸣响时间。

二极管D2可保证停电时C4仅向三极管V2电路供电，二极管D3可以适当延长来电时HA的报讯时间。

蜂鸣器报警器电路图（四）

这个简单的电路能在交流电源断电（或电压低于50V）时发出报警声。

交流市电经二极管D1半波整流，与电阻R1、R2、R3和R4串联组成分压器．在R3上分得较小电压去控制晶体管T1与MOS场效应管T2的工作状态。一旦交流断电或电压太低．蜂呜器Bz1就发出报警声。

由于二极管D1起半波整流作用，因而送入晶体管T1的是脉冲直流信号．在交流电源电压正常情况下．R3上的电压能保持T1导通，场效应管他就处于截止状态。一旦交流电网电压低于50v，则R3上的电压降到低于T1导通所需的门槛值，T1截止，而T2的栅极电压升高。足以使T2导通．蜂鸣器就发出强烈的报警声。

为了在交流电网正常情况下报警器基本不消耗电能，分压器中的电阻均为高阻值．流过这些电阻的电流低于10μA。T2选MOS场效管。可使R5选择10MΩ的阻值（因MOS管栅极电流很小），这样在T1导通、T2截止时。经过电路的电流仅有约1μA，普通电池可用几年，蜂鸣器采用CEP-2260A．9V电源耗电5mA。

该报警器的测试很简单．安装完后插入交流电源，蜂鸣器应不发声．再从交流电源插座上拔出，蜂呜器应发出强音．表示电路工作正常。但要注意：若电路一直插入交流市电．决不可去触摸电池！

蜂鸣器报警器电路图（五）

红外感应报警电路设计思路来源于自动开门关门的生活场景，人走进银行，门自动打开，离开后门自动关闭。或者说来源于肯德基等高档餐厅的水龙头，当手放在水龙头下，水自动流出，离开后水自动关闭。该电路应用的生活场景非常多，是电路设计人员必须掌握的一种电路，红外二极管感应报警电路焊接专用原理图如下：

红外二极管感应报警电路主要由红外感应电路、电压取样比较电路、声光报警电路等构成。红外感应电路由红外发射管VD1、红外接收管VD2、瓷片电容C1、C2构成。电压取样比较电路由电位器RP1、通用运算放大器LM358构成，声光报警电路由9012三极管VT1、VT2、有源蜂鸣器HA1、发光二极管LED1构成。

特别要说明的是本电路焊接成功后，必须调试后才能达到相应的效果，只有弄懂了红外感应电路的工作原理后才能调试相关的参数，具体调试方法如下。通上5V电源，红外发射管VD1导通，发出红外光（眼睛是看不见的），如果此时没有用手挡住光，则红外接收管VD2没有接受到红外光，红外接收管VD2仍然处于反向截止状态。

红外接收管VD2负极的电压仍然为高电平，并送到LM358的3脚。LM358的2脚的电压取决于电位器RP1，只要调节电位器RP1到合适的位置（用万用表测量LM358的2脚的电压大概为2.5V左右），就能保证LM358的3脚的电压大于LM358的2脚的电压，根据比较器的工作原理，当V+》V-的时候，LM358的1脚就会输出高电平，并通过限流电阻R3送到PNP型三极管VT1、VT2的基极，致使三极管VT1、VT2截止，蜂鸣器HA1不发声，发光二极管LED熄灭。

当用手靠近红外发射管VD1时，将红外光档住并反射到红外接收管VD2上，红外接收管VD2接受到红外光，立刻导通，使得红外接收管VD2负极的电压急速下降，该电压送到LM358的3脚上。此时，LM358的3脚电压下降到低于2脚的电压，根据比较器的工作原理，V+通过以上调试，就可以实现当手移动到红外发射管VD1和红外接收管VD2的上面时，蜂鸣器发声，发光二极管点亮。

当手离开红外发射管VD1和红外接收管VD2的上面时，蜂鸣器停止发声，发光二极管熄灭，产生了感应手的效果。