【EV Board (MM32L0136C7P)测评】+无源蜂鸣器简单使用

发表于 2022-12-12 00:06

本帖最后由 yinwuqing110 于 2022-12-12 00:17 编辑

   在前面帖子中介绍到MM32L0136C7P开发板上集成了一个无源蜂鸣器，而且开箱贴也演示了出厂默认程序中有集成驱动蜂鸣器，输出美妙音符的功能。那么无源蜂鸣器是如何工作的呢？
   蜂鸣器分类
   蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。产品分类：有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。实现的结构原理是电磁线圈和磁铁周期性地振动发声，使用三极管放大电流电路驱动。
   结构原理：
   1.压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、抗阻匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
   2.电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
   有源与无源：
   有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声;而无源蜂鸣器则和电磁扬声器一样，需要接在音频输出电路中才能发声。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。
   驱动方式：
   单片机驱动他激蜂鸣器的方式有两种:一种是PWM 输出口直接驱动，另一种是利用I/O 定时翻转电平产生驱动波形对蜂鸣器进行驱动。
   1.PWM 输出口直接驱动是利用PWM 输出口本身可以输出一定的方波来直接驱动蜂鸣器。在单片机的软件设置中有几个系统寄存器是用来设置PWM 口的输出的，可以设置占空比、周期等等，通过设置这些寄存器产生符合蜂鸣器要求的频率的波形之后，只要打开PWM 输出，PWM 输出口就能输出该频率的方波，这个时候利用这个波形就可以驱动蜂鸣器了。比如频率为2000Hz 的蜂鸣器的驱动，可以知道周期为500μs，这样只需要把PWM 的周期设置为500μs，占空比电平设置为250μs，就能产生一个频率为2000Hz 的方波，通过这个方波再利用三极管就可以去驱动这个蜂鸣器了。
      2.利用I/O 定时翻转电平来产生驱动波形的方式会比较麻烦一点，必须利用定时器来做定时，通过定时翻转电平产生符合蜂鸣器要求的频率的波形，这个波形就可以用来驱动蜂鸣器了。比如为2500Hz 的蜂鸣器的驱动，可以知道周期为400μs，这样只需要驱动蜂鸣器的I/O 口每200μs 翻转一次电平就可以产生一个频率为2500Hz，占空比为1/2duty 的方波，再通过三极管放大就可以驱动这个蜂鸣器了。

      根据原理图可知，MCU通过PA6管脚与无源蜂鸣器相连接，接下来我们在官方给出的gpio工程示例中，添加针对无源蜂鸣器管脚PA6的驱动代码。
原理图.png

代码实现如下：

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#ifndef __BOARD_INIT_H__

#define __BOARD_INIT_H__



#include <stdio.h>

#include "hal_common.h"

#include "hal_gpio.h"

#include "hal_uart.h"

#include "clock_init.h"

#include "pin_init.h"



/* DEBUG UART. */

#define BOARD_DEBUG_UART_PORT        UART2

#define BOARD_DEBUG_UART_BAUDRATE    9600u

#define BOARD_DEBUG_UART_FREQ        CLOCK_APB1_FREQ



/* KEY0 - K2. */

#define BOARD_KEY0_GPIO_PORT GPIOD

#define BOARD_KEY0_GPIO_PIN  GPIO_PIN_5



/* LED0. */

#define BOARD_LED0_GPIO_PORT GPIOB

#define BOARD_LED0_GPIO_PIN  GPIO_PIN_9



/* LED1. */

#define BOARD_LED1_GPIO_PORT GPIOB

#define BOARD_LED1_GPIO_PIN  GPIO_PIN_10



/* Beep. */

#define BOARD_BEEP_GPIO_PORT GPIOA

#define BOARD_BEEP_GPIO_PIN  GPIO_PIN_6

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#include "pin_init.h"

#include "hal_rcc.h"

#include "hal_gpio.h"



void BOARD_InitPins(void)

{

    GPIO_Init_Type gpio_init;



    /* PA3 - UART2_RX. */

    gpio_init.Pins  = GPIO_PIN_3;

    gpio_init.PinMode  = GPIO_PinMode_In_Floating;

    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init);

    GPIO_PinAFConf(GPIOA, gpio_init.Pins, GPIO_AF_1);

    

    /* PA2 - UART2_TX. */

    gpio_init.Pins  = GPIO_PIN_2;

    gpio_init.PinMode  = GPIO_PinMode_AF_PushPull;

    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init);

    GPIO_PinAFConf(GPIOA, gpio_init.Pins, GPIO_AF_1);



    /* LED0. */

    gpio_init.Pins  = GPIO_PIN_9;

    gpio_init.PinMode  = GPIO_PinMode_Out_PushPull;

    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);

    GPIO_PinAFConf(GPIOB, gpio_init.Pins, GPIO_AF_15);



    /* LED1. */

    gpio_init.Pins  = GPIO_PIN_10;

    gpio_init.PinMode  = GPIO_PinMode_Out_PushPull;

    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);

    GPIO_PinAFConf(GPIOB, gpio_init.Pins, GPIO_AF_15);



    /* KEY0 - K2. */

    gpio_init.Pins  = GPIO_PIN_5;

    gpio_init.PinMode  = GPIO_PinMode_In_PullUp;

    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOD, &gpio_init);

    GPIO_PinAFConf(GPIOD, gpio_init.Pins, GPIO_AF_15);

                

                /* BEEP. */

                gpio_init.Pins  = GPIO_PIN_6;

    gpio_init.PinMode  = GPIO_PinMode_Out_PushPull;

    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init);

    GPIO_PinAFConf(GPIOA, gpio_init.Pins, GPIO_AF_15);

}

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#include <stdint.h>

#include <stdio.h>

#include "board_init.h"

#include "clock_init.h"



/*

 * Definitions.

 */

unsigned char  SONG_TONE[]={212,212,190,212,159,169,212,212,190,212,142,159,212,212,106,126,159,169,190,119,119,126,159,142,159,0};

unsigned char  SONG_LONG[]={9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,12,12,9,3,12,12,12,24,0};



void delay(uint32_t Tms)

{

        unsigned int i,j;

  for(i=150;i>0;i--)

  {

      for( j=Tms;j>0;j--)

                        {}

        }

}



void PlayMusic()

{

  unsigned int i=0,j,k;

  while(SONG_LONG[i]!=0||SONG_TONE[i]!=0)

    {

以上为实现无源蜂鸣器输出生日之歌的源代码，感兴趣的坛友可做相应的修改，编译下载实验。其实现方式是利用I/O定时翻转电平来产生驱动波形，这类无源蜂鸣器在低功耗产品应用比较广泛，比如电子表的滴滴声，生日贺卡等。实验的效果见下面视频，此次分享告一段落，咱们后会有期。

发表于 2022-12-12 09:18

本帖最后由 yinwuqing110 于 2022-12-17 20:28 编辑

https://v.youku.com/v_show/id_XNTkyNzkyNzg5Mg==.html

嗨，也不知道是论坛的问题，还是不支持代码长篇编辑，后面一段的代码怎么看不到了，希望21ic后台能不断完善，解决此bug。

[MM32硬件] 【EV Board (MM32L0136C7P)测评】+无源蜂鸣器简单使用

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