2020年02月05日 | PIC单片机之蜂鸣器和继电器

2020-02-05 来源：eefocus

一、蜂鸣器实验

在很多的单片机系统中除了显示器件外经常还有发声器件，最常见的发声器件是蜂鸣器。蜂鸣器一般用于一些要求不高的声音报警及按键操作提示音等场合。

蜂鸣器的形状一般如图1 所示。

虽然它有自己的固有谐振频率，但是它也可以被加以不同频率的方波，从而编制一些简单的音乐。

图1 蜂鸣器实物图

1.实例功能

本实例就是来实现蜂鸣器发声，通过本小节的实验，可以使读者熟练掌握蜂鸣器的应用。硬件照片如图2 所示。

图2 蜂鸣器和继电器实验演示图

2.器件和原理

有源蜂鸣器和普通扬声器相比，最重要一个特点是只要按照极性要求加上合适的直流电压，就可以发出固有频率的声音，因此使用起来比扬声器简单。由此可知，有源蜂鸣器的控制和LED 的控制对单片机而言是没有区别的。无源蜂鸣器则要交流驱动，改变驱动频率可以奏简单音乐。

3.硬件电路

虽然蜂鸣器的控制和LED 的控制对于单片机是一样的，但在外围硬件电路上却有所不同，因为蜂鸣器内阻较低且是一个感性负载，一般不建议用单片机I/O 口直接对它进行操作，所以最好加个驱动三极管，在要求较高的场合还会加上反向保护二极管。本例实验没有加反相二极管保护，硬件电路可以参考图3。

通过硬件原理图可知，图中三极管用了PNP型9012，所以要使蜂鸣器发声只要给单片机RD7交替置低置高电平就可，由此可以为下文的程序编写提供关键参考。

#include

void delay_1（void）

{

unsigned char n;

for（n=0;n<50;n++）

{

NOP（）；}

}

void delay_ms（unsigned int time）

{

for（；time>0;time--）

{

delay_1（）；}}

void main（void）

{

TRISD=0X00;

while（1）

{

PORTD=0x00;

delay_ms（1000）；

PORTD=0x80;

delay_ms（1000）；

}

二、继电器实验

在现代自动控制设备中，都存在一个电子电路（弱电）与电气电路（强电）的互相连接问题，一方面要使电子电路的控制信号能够控制电气电路的执行元件（如电动机、电磁铁、电灯等），另一方面又要为电子线路与电气电路提供良好的电隔离，以保护电子电路和人身的安全，减少干扰。继电器便能完成这一桥梁作用。

1.实例功能

本实例通过单片机来控制继电器吸合、释放，读者可以熟练掌握继电器的使用方法。在本例中读者也可以用继电器的常开、常闭触点控制电灯的亮灭，实现“以小控大”。图2 中D4 为继电器吸合时的指示灯。

2.器件和原理

继电器是一种电子控制器件，它由控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）组成，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“电动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

在大多数的情况下，继电器就是一个电磁铁，这个电磁铁的衔铁可以闭合或断开一个或数个接触点。

当电磁铁的绕组中有电流通过时，衔铁被电磁铁吸引，因而就改变了触点的状态。继电器一般可以分为电磁式继电器、热敏干簧继电器、固态继电器等。

本实验板上配置电磁式继电器如图4。

图4 继电器实物图

继电器也是属于感性器件内阻很低，所以不能用单片机的I/O 口直接来控制，要由三极管驱动且加反相保护电路。一般实验中都是单片机通过一个PNP 型三极管，把三极管作为电子开关来驱动继电器，继电器的开和关完全由三极管的基极电平进行控制。当三极管基极为高电平，PNP 型三极管截止，这时继电器不工作；反之为低电平的话，PNP 型三极管导通，继电器得电吸合。

3.硬件电路

继电器实验原理图可以参考图5。