如何控制51单片机的引脚-单片机蜂鸣器控制程序和驱动电路
时间:2017-03-01 11:13 来源:未知 作者:admin 点击:次
| 学单片机就是两个内容，一个是学习控制单片机引脚，一个是学习单片机内部寄存器的配置。这一讲，来学习如何控制51单片机的引脚。 控制单片机的引脚，分为两个知识点，一个是怎么让引脚单片机输出高低电平，一个是怎么检测接入到引脚上的电平是高还是低。我们有时候会听到这样的话：“此单片机有几个IO口？”这里说的IO口，就是输入（input）输出（output）接口。一般情况下，单片机的引脚当中，除了电源引脚和晶振引脚，其它的都是IO口。当我们控制单片机的引脚高低时，我们把引脚当做输出引脚;当我们需要检测连接到单片机引脚上的电平时，我们把引脚当做输入引脚使用。 使引脚P1.5输出高电平，可以这样写： P1=0x20; 或者： sbit XXX=P1^5; XXX=1; 第一种写法，在20前面加0x，表示这是一个十六进制数，把这个十六进制数0x20写成二进制数就是0010 0000，从左到右代表了P1.7~P1.0，我们发现，在P1.5的位置为1。 第二种写法，把P1.5命名为XXX，再给XXX写1，同样可以使得P1.5=1，让P1.5输出高电平。 第一种写法直接操作P1寄存器，第二种写法叫做“位操作”。sbit是一个“伪关键字”，并不是c语言标准的关键字。这个伪关键字是专门为51单片机准备的，大家不用担心，51单片机的伪关键字一共没有几个。 检测P1.5引脚的电平高低，可以这样写： if（（P1&0x20）==0x20） // 如果是高电平 else // 如果是低电平 或者： sbit XXX=P1^5; if（XXX==1） // 如果是高电平 else // 如果是低电平 第一种写法依然是使用观察P1寄存器。第二种写法依然是使用“位操作”。 单片机蜂鸣器控制程序和驱动电路 蜂鸣器从结构区分分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器。压电式为压电陶瓷片发音，电流比较小一些，电磁式蜂鸣器为线圈通电震动发音，体积比较小。 按照驱动方式分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。这里的有源和无源不是指电源，而是振荡源。有源蜂鸣器内部带了振荡源，如图所示中，给了 BUZZ 引脚一个低电平，蜂鸣器就会直接响。而无源蜂鸣器内部是不带振荡源的，要让他响必须给 500Hz～4.5KHz 之间的脉冲频率信号来驱动它才会响。有源蜂鸣器往往比无源蜂鸣器贵一些，因为里边多了振荡电路，驱动发音也简单，靠电平就可以驱动，而无源蜂鸣器价格比较便宜，此外无源蜂鸣器声音频率可以控制，而音阶与频率又有确定的对应关系，因此就可以做出来“do re mi fa sol la si”的效果，可以用它制作出简单的音乐曲目，比如生日歌、两只老虎等等。
我们来看一下图的电路，蜂鸣器电流依然相对较大，因此需要用三极管驱动，并且加了一个 100 欧的电阻作为限流电阻。此外还加了一个 D4 二极管，这个二极管叫做续流二极管。我们的蜂鸣器是感性器件，当三极管导通给蜂鸣器供电时，就会有导通电流流过蜂鸣器。而我们知道，电感的一个特点就是电流不能突变，导通时电流是逐渐加大的，这点没有问题，但当关断时，经“电源-三极管-蜂鸣器-地”这条回路就截断了，过不了任何电流了，那么储存的电流往哪儿去呢，就是经过这个 D4 和蜂鸣器自身的环路来消耗掉了，从而就避免了关断时由于电感电流造成的反向冲击。接续关断时的电流，这就是续流二极管名称的由来。 蜂鸣器经常用于电脑、打印机、万用表这些设备上做提示音，提示音一般也很简单，就是简单发出个声音就行，我们用程序简单做了个 4KHZ 频率下的发声和 1KHZ 频率下的发声程序，同学们可以自己研究下程序，比较下实际效果。 #include sbit BUZZ = P1^6; //蜂鸣器控制引脚 unsigned char T0RH = 0; //T0 重载值的高字节 unsigned char T0RL = 0; //T0 重载值的低字节 void OpenBuzz(unsigned int frequ); void StopBuzz(); void main(){ unsigned int i; TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1，但先不启动 EA = 1; while (1){ //使能全局中断 OpenBuzz(4000); //以 4KHz 的频率启动蜂鸣器 for (i=0; i<40000; i++); StopBuzz(); //停止蜂鸣器 for (i=0; i<40000; i++); OpenBuzz(1000); //以 1KHz 的频率启动蜂鸣器 for (i=0; i<40000; i++); StopBuzz(); //停止蜂鸣器 for (i=0; i<40000; i++); } } /* 蜂鸣器启动函数，frequ-工作频率 */ void OpenBuzz(unsigned int frequ){ unsigned int reload;//计算所需的定时器重载值 reload = 65536 - (11059200/12)/(frequ*2); //由给定频率计算定时器重载值 T0RH = (unsigned char)(reload >> 8); //16 位重载值分解为高低两个字节 T0RL = (unsigned char)reload; TH0 = 0xFF; //设定一个接近溢出的初值，以使定时器马上投入工作 TL0 = 0xFE; ET0 = 1; //使能 T0 中断 TR0 = 1; //启动 T0 } /* 蜂鸣器停止函数 */ void StopBuzz(){ ET0 = 0; //禁用 T0 中断 TR0 = 0; //停止 T0 } /* T0 中断服务函数，用于控制蜂鸣器发声 */ void InterruptTimer0() interrupt 1{ TH0 = T0RH; //重新加载重载值 TL0 = T0RL; BUZZ = ~BUZZ; //反转蜂鸣器控制电平 } 另外用蜂鸣器来输出音乐，仅仅是好玩而已，应用很少，里边包含了音阶、乐谱的相关内容，程序也有一点复杂，所以就不详细给大家去讲解了。仅提供一个可以播放《两只老虎》的程序，大家可以下载到板子上玩玩，满足一下好奇心。 纯文本复制 #include sbit BUZZ = P1^6; //蜂鸣器控制引脚 unsigned int code NoteFrequ[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 对应频率列表 523, 587, 659, 698, 784, 880, 988, //中音 1-7 1047, 1175, 1319, 1397, 1568, 1760, 1976 //高音 1-7 }; unsigned int code NoteReload[] = { //中音 1-7 和高音 1-7 对应的定时器重载值 65536 - (11059200/12) / (523*2), //中音 1 65536 - (11059200/12) / (587*2), //2 65536 - (11059200/12) / (659*2), //3 65536 - (11059200/12) / (698*2), //4 65536 - (11059200/12) / (784*2), //5 65536 - (11059200/12) / (880*2), //6 65536 - (11059200/12) / (988*2), //7 65536 - (11059200/12) / (1047*2), //高音 1 65536 - (11059200/12) / (1175*2), //2 65536 - (11059200/12) / (1319*2), //3 65536 - (11059200/12) / (1397*2), //4 65536 - (11059200/12) / (1568*2), //5 65536 - (11059200/12) / (1760*2), //6 65536 - (11059200/12) / (1976*2), //7 }; bit enable = 1; //蜂鸣器发声使能标志 bit tmrflag = 0; //定时器中断完成标志 unsigned char T0RH = 0xFF; //T0 重载值的高字节 unsigned char T0RL = 0x00; //T0 重载值的低字节 void PlayTwoTiger(); void main(){ unsigned int i; EA = 1; //使能全局中断 TMOD = 0x01; //配置 T0 工作在模式 1 TH0 = T0RH; TL0 = T0RL; ET0 = 1; //使能 T0 中断 TR0 = 1; //启动 T0 while (1){ PlayTwoTiger(); //播放乐曲--两支老虎 for (i=0; i<40000; i++); //停止一段时间 } } /* 两支老虎乐曲播放函数 */ void PlayTwoTiger(){ unsigned char beat; //当前节拍索引 unsigned char note; //当前节拍对应的音符 unsigned int time = 0; //当前节拍计时 unsigned int beatTime = 0; //当前节拍总时间 unsigned int soundTime = 0; //当前节拍需发声时间 //两只老虎音符表 unsigned char code TwoTigerNote[] = { 1, 2, 3, 1, 1, 2, 3, 1, 3, 4, 5, 3, 4, 5, 5,6, 5,4, 3, 1, 5,6, 5,4, 3, 1, 1, 5, 1, 1, 5, 1, }; //两只老虎节拍表，4 表示一拍，1 就是 1/4 拍，8 就是 2 拍 unsigned char code TwoTigerBeat[] = { 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8, 3,1, 3,1, 4, 4, 3,1, 3,1, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8, }; //用节拍索引作为循环变量 for (beat=0; beat while (!tmrflag); //每次定时器中断完成后，检测并处理节拍 tmrflag = 0; if (time == 0){ //当前节拍播完则启动一个新节拍 note = TwoTigerNote[beat] - 1; T0RH = NoteReload[note] >> 8; T0RL = NoteReload[note]; //计算节拍总时间，右移 2 位相当于除 4，移位代替除法可以加快执行速度 beatTime = (TwoTigerBeat[beat] * NoteFrequ[note]) >> 2; //计算发声时间，为总时间的 0.75，移位原理同上 soundTime = beatTime - (beatTime >> 2); enable = 1; //指示蜂鸣器开始发声 time++; }else{ //当前节拍未播完则处理当前节拍 //当前持续时间到达节拍总时间时归零， //并递增节拍索引，以准备启动新节拍 if (time >= beatTime){ time = 0; beat++; }else{ //当前持续时间未达到总时间时， time++; //累加时间计数 //到达发声时间后，指示关闭蜂鸣器， //插入 0.25*总时间的静音间隔， if (time == soundTime){ enable = 0; //用以区分连续的两个节拍 } } } } } /* T0 中断服务函数，用于控制蜂鸣器发声 */ void InterruptTimer0() interrupt 1{ TH0 = T0RH; //重新加载重载值 TL0 = T0RL; tmrflag = 1; if (enable){ //使能时反转蜂鸣器控制电平 BUZZ = ~BUZZ; }else{ //未使能时关闭蜂鸣器 BUZZ = 1; } } (责任编辑：admin) |
