物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中簡易音頻方案的發(fā)聲方案_蜂鳴器分析

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為什么要使用蜂鳴器

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用蜂鳴器的原因主要可以歸納為以下幾點：

提供音頻反饋與警報

音頻反饋：蜂鳴器能夠發(fā)出聲音，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供即時的音頻反饋。例如，在智能家居系統(tǒng)中，當(dāng)用戶通過語音或手機APP控制家電設(shè)備時，蜂鳴器可以發(fā)出聲音來確認(rèn)命令的接收和執(zhí)行，從而增強用戶體驗。

警報功能：當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備檢測到異常情況或需要引起用戶注意時，蜂鳴器可以發(fā)出警報聲。這種警報聲可以迅速吸引用戶的注意力，提醒用戶及時采取措施處理異常情況。例如，在安防監(jiān)控系統(tǒng)中，當(dāng)攝像頭檢測到入侵者時，蜂鳴器會立即發(fā)出刺耳的警報聲，嚇退入侵者并提醒用戶注意。

體積小、功耗低、易于集成

體積小巧：蜂鳴器通常只有幾毫米大小，非常適合集成到各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，不會占用過多空間。

功耗低：蜂鳴器在工作時消耗的電流很小，適合于電池供電的設(shè)備。這有助于延長設(shè)備的續(xù)航時間，降低使用成本。

易于集成：蜂鳴器的接口簡單，易于與單片機等微控制器連接。開發(fā)人員可以輕松地將蜂鳴器集成到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，實現(xiàn)音頻反饋和警報功能。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用蜂鳴器的原因主要包括提供音頻反饋與警報、適應(yīng)多種應(yīng)用場景以及體積小、功耗低、易于集成等方面。這些優(yōu)點使得蜂鳴器在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景

適應(yīng)多種應(yīng)用場景

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)：在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，蜂鳴器可用于發(fā)出警報，指示設(shè)備故障或傳感器讀數(shù)異常。這種即時的警報功能有助于快速定位問題并采取相應(yīng)的解決措施。

防竊電系統(tǒng)：在電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，蜂鳴器可用于防竊電。當(dāng)用戶企圖非法打開計量箱進(jìn)行竊電時，蜂鳴器會發(fā)出刺耳的警報聲，對竊電者起到震懾作用，并引起周圍用戶的注意。這種防竊電措施有助于降低電能損失和經(jīng)濟損失，確保電網(wǎng)的可靠運行。

工業(yè)自動化與交通控制：在工業(yè)自動化和交通控制領(lǐng)域，蜂鳴器也可以發(fā)揮重要作用。例如，在智能交通信號燈控制系統(tǒng)中，蜂鳴器可以發(fā)出聲音信號來指示車輛和行人通行；在工業(yè)自動化生產(chǎn)線中，蜂鳴器可以發(fā)出警報聲來提醒操作人員注意設(shè)備狀態(tài)或異常情況。

其他場景

報警和提醒：如火災(zāi)報警器、安全系統(tǒng)、定時器等。

通知和通信：如電話、對講機、無線電等。

控制和指示：如電梯、自動售貨機、交通信號燈等。

娛樂和教育：如音樂播放器、電子琴、教學(xué)設(shè)備等。

醫(yī)療和健康：如心率監(jiān)測器、血壓計、呼吸機等。

本文會再為大家詳解傳音頻器件家族中的一員——蜂鳴器。

蜂鳴器定義

蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，它采用直流電壓供電，通過電流的熱效應(yīng)和機械振動來產(chǎn)生聲音。蜂鳴器廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和系統(tǒng)中，用于提醒、警告、通知和控制等目的。

蜂鳴器的原理

蜂鳴器的工作原理主要基于電流的熱效應(yīng)和機械振動。當(dāng)電流通過蜂鳴器的線圈或壓電材料時，會產(chǎn)生磁場或形變，進(jìn)而驅(qū)動振膜或磁鐵振動，從而產(chǎn)生聲音。具體步驟如下：

輸入電流：為蜂鳴器提供電流，電流大小決定聲音的音調(diào)。

熱效應(yīng)：電流通過線圈時產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致線圈振動。

機械振動：線圈的振動傳遞到振膜或磁鐵，使其振動并產(chǎn)生聲音。

聲音輸出：振膜的振動通過空氣傳播，形成可聽到的聲音。

蜂鳴器的分類

蜂鳴器主要分為以下幾種類型：

按工作原理分類：

壓電式蜂鳴器：使用壓電材料作為聲音發(fā)生元件，當(dāng)電壓施加到壓電材料上時，材料發(fā)生形變并產(chǎn)生聲音。

電磁式蜂鳴器：使用電磁線圈和磁鐵作為聲音發(fā)生元件，電流通過線圈時產(chǎn)生磁場，驅(qū)動振膜振動發(fā)聲。

按是否帶振蕩電路分類：

有源蜂鳴器：內(nèi)部集成了振蕩電路，只需外部提供直流電源即可工作，產(chǎn)生固定頻率的聲音。

無源蜂鳴器：沒有內(nèi)置振蕩電路，需要外部提供交流信號來驅(qū)動，可以產(chǎn)生多種頻率的聲音。

蜂鳴器的選型參數(shù)

在選擇蜂鳴器時，需要考慮以下參數(shù)：

尺寸：影響音量和頻率，根據(jù)實際需求選擇合適的尺寸。

工作電壓：確保與電源電壓匹配，避免損壞蜂鳴器。

消耗電流：電磁式蜂鳴器消耗電流較大，壓電式則相對省電。

驅(qū)動方式：自激式蜂鳴器只需接直流電即可發(fā)聲，他激式則需外部提供特定頻率的交流信號。

音壓：表示聲音強度，根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)囊魤旱燃墶?/p>

頻率響應(yīng)：電磁式蜂鳴器通常頻率較低，壓電式則頻率范圍較廣。

蜂鳴器的使用注意事項

確保電源電壓匹配：過高或過低的電壓都可能導(dǎo)致蜂鳴器損壞。

避免過載：確保電路中的電流不超過蜂鳴器的額定電流。

選擇合適的驅(qū)動方式：根據(jù)蜂鳴器類型選擇合適的驅(qū)動電路。

注意聲音反饋：在某些應(yīng)用中，可能需要考慮聲音反饋對系統(tǒng)性能的影響。

合理布置線路：避免過長的線路導(dǎo)致電壓降低或信號干擾。

蜂鳴器有正負(fù)極，頂部印有+號的為正極，若蜂鳴器引腳沒剪，則長的為正極。

蜂鳴器驅(qū)動電路

三極管驅(qū)動

單片機引腳不能直接蜂鳴器

加NPN型三極管進(jìn)行驅(qū)動，因為單片機的引腳驅(qū)動能力有限，蜂鳴器的功率比較大，所以需要通過三極管來驅(qū)動，R1為限流電阻，單片機引腳如果給高電平，則三極管導(dǎo)通，VCC便給蜂鳴器供電，如果給低電平，則三極管斷開

PNP型三極管同理，只不過是單片機引腳輸出低電平導(dǎo)通，輸出高電平斷開

集成電路驅(qū)動

ULN2003D芯片本是用來作步進(jìn)電機驅(qū)動的，只不過引腳太多沒用完，就把蜂鳴器用這個芯片驅(qū)動，如果單獨用這個芯片驅(qū)動蜂鳴器就比較浪費，因為蜂鳴器可以只用一個三極管驅(qū)動，如蜂鳴器模塊

該芯片由7對達(dá)令頓管組成，每一對其實就是兩個三極管，如圖中的是一對，其內(nèi)部有兩個三極管組成，當(dāng)1B輸入1，取反后右邊輸出0，輸入0取反后輸出1

無源蜂鳴器不能長期通電，但開發(fā)板上設(shè)計得不合理，P15上電就為1，經(jīng)過ULN2003D芯片后輸出0到蜂鳴器，因為都是給0驅(qū)動給1不驅(qū)動的，而蜂鳴器另一端接VCC，相當(dāng)于一上電就直接驅(qū)動了，處于工作狀態(tài)，只不過沒給頻率沒有響

按鍵提示音項目

在該項目中，如果使用之前的按鍵檢測方法，則一按下按鍵蜂鳴器就一直響，不會停下，達(dá)不到想要的效果，要對按鍵檢測方法進(jìn)行修改

//之前的檢測方法，在想要按一下按鍵蜂鳴器就響一下時達(dá)不到效果

if(P3_1 == 0)

{

Delay1ms(30);

if(P3_1 == 0)

{

keynum = 1;

}

while(!P3_1);

}

//修改之后的檢測方法，可以達(dá)到預(yù)期效果

if(P3_1 == 0)

{

Delay1ms(30);

while(P3_1 == 0);

Delay1ms(30);

keynum = 1;

}

供應(yīng)商A:蜂鳴電子

1、產(chǎn)品能力

（1）選型手冊

http://www.gdfengming.com/products-2132090.html

（2）主推型號1：YS-SBZ9650DYB05

對應(yīng)的產(chǎn)品詳情介紹

2、支撐

（1）技術(shù)產(chǎn)品

技術(shù)資料

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審核編輯 黃宇