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    驅動無源蜂鳴器低成本電路,如何設計可無需PWM?

    更新時間:2020-10-15 16:03:38  瀏覽次數:   【加入收藏】

    之前的文章,給大家展示了本網站產品的一些知識,大家是否在期待本文章提到的無源蜂鳴器又有怎樣的精彩呢?

    在實際的應用中,雖然有源蜂鳴器控制簡單,缺陷是成本比較高,在潮濕的環境用久了,容易損壞。而無源的彌補了有源蜂鳴器缺點,但問題是無源需要PWM驅動。在系統的設計中,微控制器的PWM資源往往是比較緊張的,同時使用PWM驅動也加大了軟件開發的難度。接下來筆者將引領大家學習如何設計一個無需PWM也能驅動無源低成本電路。

    常規驅動電路

    需要在輸入端輸入一定頻率PWM的信號才能使蜂鳴器發聲。為了解放PWM資源,實現簡單控制,必須如有源蜂鳴器一樣提供一個振蕩電路。而有源蜂鳴器主要使用LC振蕩,如果要實際搭建此電路,電感參數比較難控制,而且成本高。此時,自然會想到簡易的RC振蕩,而由三極管構成的RC多諧振蕩電路顯然是一個不錯的選擇。

    三極管多諧振蕩電路

    這個電路起振的原理主要是通過電阻與電容的充放電使三極管交替導通。首先,在電路上電時,分別通過R1與R4對電容C1與C2進行充電。

    由于三極管元件的參數不可能完全一致,可以假設三極管Q1首先飽和導通,由于電容兩端的電壓不能突變,Q2的B極此時變成負壓,Q2截止,Vo端輸出高電平;C1通過R2進行充電,當C2的電位使BE極正向偏置時,Q2導通,Vo端輸出低電平;同理C2電容兩端電壓不能突變,Q1的B極電壓變為負壓,此時Q1截止。這樣循環往復,使在Vo端輸,一定頻率的方波信號。

    從以上的分析可以看出,Vo的輸出信號頻率受到R2與C1,R3與C2充放電速度的控制。接下來,就可以進行電路參數設計了。而筆者手中的蜂鳴器振蕩頻率全是2.4KHz的,所以此處只計算此頻率的參數。

    驅動電路改進

    上面的振蕩電路已經有了,下面又該如何驅動并且控制呢?其實,只需要將電路進行簡單修改即可實現目的。

    第一,將原電路R4替換成為蜂鳴器,并在蜂鳴器兩端并聯二極管。通過實際的電路測量,并沒有產生尖峰脈沖,所以去掉此電容。

    蜂鳴器兩端的續流二極管的選擇十分的重要。如果二極管選擇不當,可能會引起蜂鳴器電路的不穩定。通常使用的1N4148開關二極管,可能會使電路的充電回路不穩定,使蜂鳴器的發聲比較嘶啞。在此電路中筆者建議二極管最好選擇肖特基類型的二極管。

    第二,為電路加入了一個控制端。在實際的電路中,不能讓蜂鳴器一直鳴叫,所以需要進行控制??刂齐娐?,筆者想到了兩種,讀者也可以發揮自己的想象,改進電路。

    (1)在Q的B極通過一個小的電阻接到單片機的IO口

    (2)使用一個二極管對電路電路進行隔離

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