无源蜂鸣器常规驱动电路设计

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蜂鸣器驱动电路蜂鸣器是电路设计中常用的器件，广泛用于工业控制报警、机房监控、门禁控制、计算机等电子产品作预警发声器件，驱动电路也非常简单，然而很多人在设计时往往随意设计，导致实际电路中蜂鸣器不发声、轻微发声和乱发声的情况发生。

下面就3.3V NPN 三极管驱动有源蜂鸣器设计，从实际产品中分析电路设计存在的问题，提出电路的改进方案，使读者能从小小的蜂鸣器电路中学会分析和改进电路的方法，从而设计出更优秀的产品，达到抛砖引玉的效果。

常见错误接法上图为典型的错误接法，当BUZZER 端输入高电平时蜂鸣器不响或响声太小。

当I/O 口为高电平时，基极电压为3.3/4.7*3.3V≈2.3V，由于三极管的压降0.6~0.7V，则三极管射极电压为2.3-0.7=1.6V，驱动电压太低导致蜂鸣器无法驱动或者响声很小。

上图为第二种典型的错误接法，由于上拉电阻R2，BUZZER 端在输出低电平时，由于电阻R1和R2的分压作用，三极管不能可靠关断。

上图为第三种错误接法，三极管的高电平门槛电压就只有0.7V，即在BUZZER 端输入压只要超过0.7V就有可能使三极管导通，显然0.7V的门槛电压对于数字电路来说太低了，电磁干扰的环境下，很容易造成蜂鸣器鸣叫。

上图为第四种错误接法，当CPU的GPIO管脚存在内部下拉时，由于I/O 口存在输入阻抗，也可能导致三极管不能可靠关断，而且和图3一样BUZZER端输入电压只要超过0.7V就有可能使三极管导通。

以上几种用法我觉得也不能说是完全不行，对于器件的各种参数要求会比较局限，不利于器件选型，抗干扰性能也比较差。

NPN三极管控制有源蜂鸣器常规设计上图为通用有源蜂鸣器的驱动电路。

电阻R1为限流电阻，防止流过基极电流过大损坏三极管。

电阻R2有着重要的作用，第一个作用：R2 相当于基极的下拉电阻。

如果A端被悬空则由于R2的存在能够使三极管保持在可靠的关断状态，如果删除R2则当BUZZER输入端悬空时则易受到干扰而可能导致三极管状态发生意外翻转或进入不期望的放大状态，造成蜂鸣器意外发声。

四款蜂鸣器驱动电路原理图
本文主要讲了五款蜂鸣器驱动电路原理图，下面就来学习学习吧。

 蜂鸣器驱动电路图一：
 典型的蜂鸣器驱动电路，蜂鸣器驱动电路一般包含：一个三极管、一个蜂
鸣器、一个续流二极管、一个滤波电容。

 1、蜂鸣器：发声元件，在其两端施加直流电压（有源蜂鸣器）或者方波（无源蜂鸣器）就可以发声，其主要参数是外形尺寸、发声方向、工作电压、工作频率、工作电流、驱动方式（直流方波）等。

这些都需要根据需要进行
选择。

 2、续流二极管：蜂鸣器本质上是一个感性元件，其电流不能瞬变，因此必须有一个续流二极管提供续流。

否则，在蜂鸣器两端会产生几十伏的尖峰电压，可能损坏三极管，并干扰整个电路系统的其他部分。

 3、滤波电容：作用是滤波，滤除蜂鸣器电流对其他部分的影响，也可以改善电源的交流阻抗，如果可能，最好是再并联一个220uF的电解电容。

 4、三极管：起开关作用，其基极的高电平使三极管饱和导通，使蜂鸣器发声;而基极低电平则使三极管关闭，蜂鸣器停止发声。

 蜂鸣器驱动电路图二：
 根据下面四幅图分析可以看出图1和图3采用的是NPN型三极管驱动，而图2和图4采用的是PNP型三极管驱动。

若采用图1和图3的方法进行驱动，蜂鸣器工作电压只要不超过管子的极限参数即可随时取用。

 像图1，采用这种方法驱动蜂鸣器，再用编程控制器的I/O口进行控制，蜂鸣器都能响；但相对于图3电路图而言，采用图1方式接，蜂鸣器没有图3。

无源蜂鸣器和发光二极管单端口驱动方法及驱动电路我们要深入了解什么是无源蜂鸣器和发光二极管单端口驱动方法及驱动电路。

无源蜂鸣器是一种不带有振荡电路的蜂鸣器元件，它需要外部驱动电路来工作。

而发光二极管单端口驱动方法则是指通过单个端口来控制发光二极管的亮灭状态，而不需要使用复杂的外部电路。

这两个主题虽然看似不相关，但在电子领域中都具有重要的意义。

一、无源蜂鸣器的工作原理无源蜂鸣器是一种电声转换器，它能够将电能转换成声能，从而发出声音。

在电路中，无源蜂鸣器通常作为报警装置或提醒装置使用。

它的工作原理是利用电流通过其内部线圈产生的磁场，使其振动产生声音。

为了让无源蜂鸣器正常工作，我们需要设计一个合适的驱动电路来提供所需的电流和频率。

二、发光二极管单端口驱动方法发光二极管是一种能够发出可见光的半导体器件，它在电子产品中广泛应用于指示、照明和显示等方面。

在一般的应用中，我们需要通过合适的驱动电路来控制发光二极管的亮灭状态。

而发光二极管单端口驱动方法则是一种简化的驱动方式，它通过单个端口即可控制发光二极管的亮度和闪烁频率，极大地简化了电路设计和控制。

基于以上对无源蜂鸣器和发光二极管单端口驱动方法的理解，我们可以尝试结合这两个主题，探讨它们在电子产品设计中的应用。

可以讨论如何设计一个集成了无源蜂鸣器和发光二极管的报警装置，并采用单端口驱动方法来简化控制电路。

在实际的电子产品设计中，合理的驱动电路设计对于提升产品的性能稳定性和降低成本都起着至关重要的作用。

对于无源蜂鸣器和发光二极管单端口驱动方法的深入理解，能够帮助我们更好地设计和优化电路，提高产品的竞争力和市场表现。

从个人的角度来看，我认为学习和掌握无源蜂鸣器和发光二极管单端口驱动方法是非常有必要的。

因为在现代的电子产品中，这两个元件的应用非常普遍，而深入理解它们的工作原理和驱动方法，可以为我们在工程设计和产品研发中提供更灵活和多样的选择。

对于电子爱好者来说，学习无源蜂鸣器和发光二极管单端口驱动方法也可以开拓视野，激发创造潜力，从而设计出更具创新性和实用性的作品。

蜂鸣器_驱动电路_⼯作原理蜂鸣器的介绍⼀）蜂鸣器的介绍1．蜂鸣器的作⽤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。

2．蜂鸣器的分类蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

3．蜂鸣器的电路图形符号蜂鸣器在电路中⽤字母“H”或“HA”（旧标准⽤“F M”、“LB”、“JD”等）表⽰。

（⼆）蜂鸣器的结构原理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、阻抗匹配器及共鸣箱、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。

压电蜂鸣⽚由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。

在陶瓷⽚的两⾯镀上银电极，经极化和⽼化处理后，再与黄铜⽚或不锈钢⽚粘在⼀起。

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。

⼀、常规电磁蜂鸣器产品是如何⼯作的？⽆源电磁蜂鸣器⼯作原理是：交流信号通过绕在⽀架上的线包在⽀架的芯柱上产⽣⼀交变的磁通，交变的磁通和磁环恒定磁通进⾏叠加，使钼⽚以给定的交流信号频率振动并配合共振腔发声。

产品的整个频率和声压的响应曲线与间隙值、钼⽚的固有振动频率（可粗略折射为⼩钼⽚的厚度）、外壳（亥姆霍兹共振声腔）频率、磁环的磁强漆包线的线径有直接关系。

万联芯城-电⼦元器件采购⽹/doc/bbfcaf4bf02d2af90242a8956bec0975f465a419.html ⼀直秉承着以良⼼做好良芯的服务理念，为⼴⼤客户提供⼀站式的电⼦元器件配单服务，客户⾏业涉及电⼦电⼯，智能⼯控，⾃动化，医疗安防等多个相关研发⽣产领域，所售电⼦元器件均为原⼚渠道进货的原装现货库存。

有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的区别有源蜂鸣器/无源蜂鸣器驱动电路图
有一种（元器件）会发出声音？听起来是不是很神奇？像我们常见的（贴片电阻），（贴片电容），贴片二三极管和贴片（芯片）等元器件，都没有会发声的电路功能，怎么还会有发出声音的元器件呢？别急，电路一点通给你说说它的奥秘；
众所周知，声音是由震动产生的；因此只需要设计开发出一个能产生震动的电路元器件，便可以发出声音，蜂鸣器就是利用这个原理研发制造出来的；
蜂鸣器，作为一个声学器件，在（电路设计）中常常被（工程师）用来声音报警提示；然而在具体的蜂鸣器电路设计，需要考虑蜂鸣器的类型；不同类型的蜂鸣器，驱动的电路也不同；
蜂鸣器按照发声原理，分为有源蜂鸣器与无源蜂鸣器2种类型；具体的（驱动电路）
有源蜂鸣器驱动电路
所谓有源蜂鸣器，是指在蜂鸣器内包含振荡源，无需外部提供振荡源，只需通电便可发声，因此（电阻）R2直接连接到（单片机）的普通IO引脚即可；
无源蜂鸣器驱动电路
所谓无源蜂鸣器，是指在蜂鸣器内部不包含振荡源，因此需要外部提供一定频率的振荡（信号）来驱动发声；因此电阻R2需要连接单片机的PWM引脚；
通过有源蜂鸣器与无源蜂鸣器的驱动电路对比发现，（硬件）电路虽然是相同，但软件的开发却不同，（电子工程师）在项目开发需要注意这一点；
蜂鸣器除去有源与无源之分，还有直插与贴片之分，通常在一些（PCB）空间较小的项目会选用贴片蜂鸣器，因为贴片蜂鸣器相比较直插蜂鸣器贵很多；。

蜂鸣器的驱动电路分析（供工程师参考）
蜂鸣器驱动电路分析
蜂鸣器驱动电路一般都包含以下几个部分：一个三极管、一个蜂鸣器、一个续流二极管和一个电源滤波电容。

驱动电路如下图所示。

蜂鸣器驱动电路分析如下：
1．蜂鸣器
发声元件，在其两端施加直流电压（有源蜂鸣器）或者方波（无源蜂鸣器）就可以发声，其主要参数是外形尺寸、发声方向、工作电压、工作频率、工作电流、驱动方式（直流/方波）等。

这些都可以根据需要来选择。

2．续流二极管
蜂鸣器本质上是一个感性元件，其电流不能瞬变，因此必须有一个续流二极管提供续流。

否则，在蜂鸣器两端会产生几十伏的尖峰电压，可能损坏驱动三极管，并干扰整个电路系统的其它部分。

3．滤波电容
滤波电容Ｃ1的作用是滤波，滤除蜂鸣器电流对其它部分的影响，也可改善电源的交流阻抗，如果可能，最好是再并联一个220uF的电解电容。

4．三极管
三极管Q1起开关作用，其基极的高电平使三极管饱和导通，使蜂鸣器发声；而基极低电平则使三极管关闭，蜂鸣器停止发声。

蜂鸣器的驱动电路设计及原理分析
蜂鸣器的驱动电路设计及原理分析
以下介绍的几种蜂鸣器驱动电路是针对单片机I/O口的驱动电路，适用于现行的压电式蜂鸣器。

压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。

当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kH Z的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

一、以一个9012驱动P1.0口方波
测试程序：
二、双端口驱动
电路原理图
工作原理简介
BUZ1、BUZ2两端口均接单片机的I/O口或单片机的蜂鸣器驱动口。

BUZ1端口为“高频口”（相对BUZ2而言），其脉冲电压频率一般为几KHz，具体频率依蜂鸣器需发出的音乐声来调整；
BUZ2端口为“低频口”，其电压周期相对较长一些，一般为数十ms至数百ms。

工作时，两端口输出电压脉冲驱动三极管Q2和Q3，当BUZ2端口出现高电平时，
三极管Q3导通， +12V电压经Q4三极管给蜂鸣器提供工作电压，同时为电容E7充电； BUZ2端口电平变低时，Q3和Q4三极管均截止，+12V电压被隔离，此时
已充满电的电容E7放电，为蜂鸣器工作提供能量。

蜂鸣器的工作状态直接由三极管Q2决定，当BUZ1端口出现高电平时，三极管Q2导通，蜂鸣器工作，BUZ1
端口电平变低时，Q2三极管截止，蜂鸣器停止工作。

蜂鸣器的通电频率与内部的谐振频率（固定）相互作用就产生我们所需的音乐声。

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蜂鸣器驱动模块在单片机应用的设计上，很多方案都会用到蜂鸣器，大部分都是使用蜂鸣器来做提示或报警，比如按键按下、开始工作、工作结束或是故障等等。

这里对中颖电子的单片机在蜂鸣器驱动上的应用作一下描述。

1. 驱动方式由于自激蜂鸣器是直流电压驱动的，不需要利用交流信号进行驱动，只需对驱动口输出驱动电平并通过三极管放大驱动电流就能使蜂鸣器发出声音，很简单，这里就不对自激蜂鸣器进行说明了。

这里只对必须用1/2duty 的方波信号进行驱动的他激蜂鸣器进行说明。

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。

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。

而利用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。

2. 蜂鸣器驱动电路由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，以致于单片机的I/O 口是无法直接驱动的，所以要利用放大电路来驱动，一般使用三极管来放大电流就可以了。

进阶项⽬（4）蜂鸣器程序设计讲解写在前⾯的话经过前⾯内容的学习，梦翼师兄相信⼤家的基础知识⽔平⼀定已经很扎实。

那么本节，我们就⼀起来庆祝⼀下，⽤播放器奏响⼀曲《欢乐颂》，奏响我们凯旋的乐章。

什么是蜂鸣器？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、电⼦玩具、定时器等电⼦产品中作为发声器件。

蜂鸣器分为有源蜂鸣器和⽆源蜂鸣器两种，在电路中⽤字母“H”或“HA”（旧标准⽤“FM”、“ZZG”、“LB”、“JD”等）表⽰。

那么，怎么区分有源蜂鸣器和⽆源蜂鸣器呢？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，有源蜂鸣器往往⽐⽆源的贵，就是因为⾥⾯多个震荡电路。

⽆源蜂鸣器的优点是：1. 便宜；2. 声⾳频率可控，可以做出“多来⽶发索拉西”的效果；3. 在⼀些特例中，可以和LED复⽤⼀个控制⼝有源蜂鸣器的优点是：程序控制⽅便。

在FPGA应⽤的设计上，很多⽅案都会⽤到蜂鸣器，⼤部分都是使⽤蜂鸣器来做提⽰或报警，⽐如按键按下、开始⼯作、⼯作结束或是故障等等。

当然，我们也可以让它为我们演奏喜欢的⾳乐。

在设计之前，我们先来了解⼀下声⾳是怎么播放出来的。

我们在本次设计中，⽤到的是⼀个⽆源蜂鸣器，如下图所⽰：由于蜂鸣器的⼯作电流⼀般⽐较⼤，以⾄于FPGA的I/O ⼝是不能很好地直接驱动它的，所以要利⽤三极管的开关特性来引⼊电源电压信号，我们知道⽆源蜂鸣器的主要特点是内部不带振荡源，所以如果使⽤直流信号是⽆法驱动⽆源蜂鸣器鸣叫的，因此必须使⽤⽅波去驱动它。

现在我们明⽩了，只要给蜂鸣器发送⼀定频率的⽅波，就可以使得蜂鸣器发出声⾳，然⽽现在的问题就转化为-我们究竟要给蜂鸣器发送什么频率的⽅波信号呢？具体的频率可以查表如下：现在我们知道了如何让蜂鸣器发出声⾳，⼜知道发送多⼤的频率可以让蜂鸣器响起什么样的声⾳，所以我相信我们已经有能⼒让蜂鸣器响起我们需要的⾳乐了。