萌新的51之旅——蜂鸣器和矩阵键盘

本文介绍了51单片机中蜂鸣器和矩阵键盘的原理及操作,包括无源蜂鸣器的驱动芯片ULN2003、蜂鸣器的频率控制以及矩阵键盘的动态扫描和消抖处理。通过示例代码帮助理解控制过程。

随着我们学习的深入,我们会接触到更多的开发板上的实用元件,本次我学习和分享的是蜂鸣器和矩阵键盘的简单原理和操作,并且我们可以使用这些元件进一步的做一些更加有趣的开发,以便于满足我们对于单片机的兴趣和好奇心。并且能够支撑着我们不断地学习下去。学习是一个不间断的过程,坚持下去才是胜利的基础。
我们先来学习一下蜂鸣器,其实经过我这一段时间的学习,我们可以很清晰的了解到单片机控制的元件的本质原理,就是我们根据这高低电平的信息,在时间的框架之下,利用单片机快速运行的特点,逐步的完成我们想要进行的控制。
蜂鸣器大致上分为两类,有源蜂鸣器和无源蜂鸣器,其中有源蜂鸣器可以直接通过电流进行控制,而无源蜂鸣器则是需要有一个电流的变化来使其发声,也就是输入一个脉冲,我们主要来介绍无源蜂鸣器的使用操作,其中无源蜂鸣器需要用到一个芯片ULN2003,是一个高耐压,大电流的达林顿陈列,由七个硅NPN达林顿管组成。而且是大电流驱动的陈列,多用于单片机,智能仪表,PLC数字量输出卡等控制电路中,可以直接驱动蜂鸣器,继电器等,负载具有电流放大的作用。说了这么多,从根本上来说,我们之所以接这个芯片,就是为了能使控制电流达到驱动蜂鸣器所需要的功耗,因为我们都知道,单片机的端口输出的电流其实是很小的,一些元件只依靠单片机所提供的电流是无法运行和工作的,而ULN2003可以最大形成50V的大电压,可以完全满足驱动元件的要求。
现在我们要了解关于蜂鸣器运行的控制了,我们先来看一段代码,这段代码过后相信大家就会了解如何控制蜂鸣器了。
#include <reg52.h>
#include<intrins.h> //因为要用到左右移函数,所以加入这个头文件
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
void delay(uint i);
sbit beep=P2^5;
void main()
{
while(1)
{
beep=~beep;
delay(150);

}
}

void delay(uint i)
{

51单片机中通过蜂鸣器播放音乐,通常我们会使用定时器T0或者T1配合中断处理来实现简单的模拟音乐效果,比如"七里香"这样的歌曲旋律。由于这里无法直接提供完整的C语言代码,但我会给出一个基本思路步骤。 首先,你需要有51单片机的基本知识,如设置定时器、中断服务函数(ISR)以及GPIO控制。假设你的蜂鸣器连接到P3口的某个引脚: 1. **初始化硬件**: ```c #pragma interrupt main_interrupt //启用中断 void timer0_isr() interrupt 1 { // Timer0溢出中断处理 } void init_timer0() { TMOD = 0x01; // 设置模式1 (8位计数) TH0 = 0xFF; // 高字节设定为最大值减一 TL0 = 0xFD; // 低字节设定为最大值减二 EA = 1; // 开启全局中断 ET0 = 1; // 启动定时器0 } ``` 2. **编写主程序播放音乐**: - 分析"七里香"的简谱或频率,将其转换为定时器0的延时周期。这一步需要你自己估算,因为实际时间取决于你的单片机时钟速度。 - 创建一个数组存储每个音符对应的延时周期,然后在循环中依次触发蜂鸣器的开启关闭(通过高低电平切换控制)。 ```c #include "music.h" // 假设有个包含音符延时的头文件 void play_music() { for(int i=0; i<music_length; i++) { delay(music_array[i]); set_buzzer_on(); // 蜂鸣器开 delay(music_array[i] / 2); // 短暂停顿 set_buzzer_off(); // 蜂鸣器关 } } int main(void) { init_timer0(); init_buzzer(); // 初始化蜂鸣器 play_music(); while(1); } ``` 请注意,这只是一个非常基础的示例,实际操作可能会更复杂,例如处理按键控制音乐播放暂停、跳过等。具体的代码实现依赖于你的51单片机型号、编程环境以及对音乐的理解。
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