有缘/无缘·蜂鸣器详解文章(内置驱动电路原理图)

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有缘/无缘蜂鸣器二者差别

电磁式有缘蜂鸣器

电磁式有缘蜂鸣器驱动电路

电磁式无缘蜂鸣器

电磁式无缘蜂鸣器驱动电路

压电式无缘蜂鸣器驱动电路

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有缘/无缘蜂鸣器二者差别

        常见蜂鸣器种类分为，有缘/无缘蜂鸣器，而对于初学者来说使用最多的，也是最常见的就是有缘蜂鸣器，而相较于无缘蜂鸣器二者的差别主要在于，有无内置振荡电路，驱动方式，外围电路的差别。

        同时蜂鸣器还分为，电磁式蜂鸣器，压电式蜂鸣器，这两种蜂鸣器根据工作原理来区分，两种蜂鸣器的驱动电路也是不同的，电磁式蜂鸣器通过电磁感应原理产生声音，当电流通过线圈，产生磁场，使得蜂鸣器内部的膜片振动，进而发出声音。

        压电式蜂鸣器基于压点效应工作，当电压变化的时候，压点材料的形变会导致蜂鸣器发出声音，同时功耗比较低，声音比较柔和。

特性	电磁式蜂鸣器	压电式蜂鸣器
工作原理	电磁感应原理：通过电流产生磁场推动膜片震动	压电效应：电压引起压电材料形变发声
驱动方式	需要外部电流（直流或交流）来驱动	需要外部电压驱动（无源需要频率信号，有源只需电源）
声音特性	声音较响亮，适合产生较大的音量	声音较柔和，适合低功耗应用
功耗	通常功耗较高	功耗低，适合低功耗应用
应用场景	报警器、提示音、大音量需求的设备	便携设备、玩具、低功耗设备

电磁式有缘蜂鸣器

        有缘蜂鸣器通常在蜂鸣器中内置震荡电路，也就导致了，其发声频率固定，声音大小固定，同事只需要正负极供电作为驱动方式就能发声，这里需要注意的是有缘蜂鸣器是区分正负极的，同时不需要外围组成电路来完成对蜂鸣器的驱动，其主要的特性就是，供电驱动，发声频率固定，音量不能调节。

                                                                有缘蜂鸣器数据手册

电磁式有缘蜂鸣器驱动电路

        上面数据手册里面，有缘蜂鸣器的工作的额定电压在5v，同时工作电流在<=30ma，正常来说单片机不同的型号驱动电流能力有限，通常为10-20mA，具体视芯片型号而定，如果是无缘蜂鸣器需要的驱动电流就更大。

        所以因为单片机GPIO的自身驱动能力有限，采用三极管在电路中作为开关，通过基集的的导通从而来控制蜂鸣器的状态，而蜂鸣器自身所需要的驱动电流与电压，将直接由电源来提供，这里使用三极管同时能隔离单片机的引脚与电源的电压直接接触，也保护了单片机的引脚。

        这里也是因为引脚的耐压能力有限，所以电源电压不能直接接入引脚，只能通过三极管的导通来接入gnd。

                                                                有缘蜂鸣器驱动电路图

        这里当pb15输出为高电平，给三极管基极的时候，这个时候三极管导通，三极管集电极的电流流向三极管发射极，也就是流向了gnd，这个时候单片机引脚也就能通过三极管来控制蜂鸣器的开关。

        同时需要注意的是，有缘蜂鸣器是分正负的，一般长脚的为正极，短脚的为负极，大多数分正负的插件也都是这个规则，插件电容，或者插件led。

        这张原理图其实还去缺点东西，电磁式蜂鸣器因为属于有感元器件，在蜂鸣器停止的时候会产生反向电动势，反向电动势会对三极管造成破坏，最好并联一个续流二极管用来释放，二极管的反向电动势，对三极管进行保护。

电磁式无缘蜂鸣器

        相较于有缘蜂鸣器，无缘蜂鸣器的内部并没有振荡电路，通常需要外部方波信号来驱动也就是pwm信号来驱动，通常驱动信号频率在1kHz 到 5kHz 之间，需要注意的是，频率影响了蜂鸣器的音调，占空比影响了蜂鸣器的音量。

        通常情况下无缘蜂鸣器的占空比在50%的情况下，发出的声音是最大的，当占空比接近两端 0%或100%这个时候声音不明显，且因为无缘蜂鸣器通常为简单的电磁驱动装置，因此不分正负极，同时可以双向连接电源和方波驱动信号。

                                                        无缘蜂鸣器数据手册

电磁式无缘蜂鸣器驱动电路

        在这个电路中，多使用了10k下拉电阻和D1续流二极管，这里D1续流二极管的作用是，在蜂鸣器关断的时候会产生一个峰值电压，这段峰值电压会对三极管造成破坏，而二极管反接在蜂鸣器的两端。

        同时10k的下拉电阻保证，当PB9为浮空状态的时候，这个电阻能够下拉三极管基极进入关闭状态。

                                                        无缘蜂鸣器驱动电路

        同时在这个驱动电路中，需要注意的是，PB9需要提供方波信号，以及无缘蜂鸣器不分正负， 同时无缘蜂鸣器的频率一般是取值在1~5khz，同时50%的占空比，为声音最大的时候，无缘蜂鸣器基本上需要注意的也就这么多。

压电式无缘蜂鸣器驱动电路

        这里单独给出压电式蜂鸣器留一个章节，因为压电式蜂鸣器的驱动电路和，电磁式蜂鸣器的驱动电路不一样，压电式蜂鸣器因为自身的电容效应，可能出现驱动信号衰减或波形失真，需要再蜂鸣器的两端并联一个10k的电阻，这样上电之后才能正常响。

        驱动蜂鸣器的信号源需要考虑其电容效应，因为电容会放电，如果使用方波信号来驱动蜂鸣器，在蜂鸣器的两端其实会一直是高电压，没有高低电压的震荡，也不会发出蜂鸣器的声响，解决方法是，在蜂鸣器两端并联10k的电阻。

        这样才能给压电式蜂鸣器放电，然后形成高低电平振荡，从而形成高低电平振荡的型号。

        

                                                欢迎指正，禁止搬运，感谢理解。