51单片机外设篇：蜂鸣器

 蜂鸣器

蜂鸣器是一种将电信号转换为声音信号的器件，常用来产生设备的按键音、报警音等提示信号。

蜂鸣器按驱动方式可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器：

有源蜂鸣器：内部自带振荡源，将正负极接上直流电压即可持续发声，频率固定；

无源蜂鸣器：内部不带振荡源，需要控制器提供振荡脉冲才可发声，调整提供振荡脉冲的频率，可发出不同频率的声音；

蜂鸣器的具体原理可以自行查阅资料，总之，要知道的是，蜂鸣器内部有两块金属片，当加上正负电极后，就会吸附在一起而产生碰撞，发出声音。当蜂鸣器的其中一个引脚电极固定，给另外一个引脚加上正负相间的电流时，就会产生一定频率的振动，从而发出不同的声音。

声音的音调可以由频率来控制，频率越高，声音越尖锐。

声音大小由硬件决定，无法写代码去控制声音大小。

查看原理图

这里的三极管是用来放大单片机引脚电流的，已达到能够驱动蜂鸣器的程度。

这里将J8接到P2.0接口，并提供一定频率的信号。

代码实现

需求：发出滴滴滴的声音，频率为500Hz，那么时钟周期为2ms，那么每隔1ms改变电平状态。

我先试了下，一直给高电平不知道行不行：P20 = 1;没听到声音。

频率为500Hz再试下：

/**
  *@file    buzzer.c
  *@author  Timi
  *@date    2022.07.23
  */
#include <reg51.h>

sbit P20 = P2^0;

#define AIM_COUNTER(time) (65536 - (time) * 1000 / 1)

        
//函数入口
void main(void)
{   
    TMOD = 0x01;
    TL0 = (AIM_COUNTER(50) % 256);
    TH0 = (AIM_COUNTER(50) / 256);
    TR0 = 1;
    ET0 = 1;
    EA = 1;
    
    while(1);
}

/**
  *@brief   让蜂鸣器响
  *@param[in]
  *@param[out] 
  *@return
  */
void EnableBuzzer() interrupt 1 using 1
{
    TL0 = (AIM_COUNTER(1) % 256);
    TH0 = (AIM_COUNTER(1) / 256);
    
    P20 = ~P20;
}

这种情况，蜂鸣器一直响。但是我想要的是滴滴滴的声音。怎么调整呢？

我的思路是，先响一段时间，然后停一段时间，之后再响一段时间，再停一段时间，如果循环往复。

代码雏形如下：

/**
  *@file    buzzer.c
  *@author  Timi
  *@date    2022.07.23
  */
#include <reg51.h>

#define uchar unsigned char 
#define AIM_COUNTER(time) (65536 - (time) * 1000 / 1)

sbit P20 = P2^0;
static uchar count = 0;

void Delay500ms(void);

//函数入口
void main(void)
{   
    TMOD = 0x01;
    TL0 = (AIM_COUNTER(50) % 256);
    TH0 = (AIM_COUNTER(50) / 256);
    TR0 = 1;
    ET0 = 1;
    EA = 1;
    
    while(1);
}

/**
  *@brief   让蜂鸣器响
  *@param[in]
  *@param[out] 
  *@return
  */
void EnableBuzzer(void) interrupt 1 using 1
{
    TL0 = (AIM_COUNTER(1) % 256);
    TH0 = (AIM_COUNTER(1) / 256);
    
    P20 = ~P20;         //以上三段代码实现500Hz频率的振动
    
    if(count++ == 100)  //每振动100次之后暂定500ms
    {
        P20 = 0;
        Delay500ms();
        count = 0;
    }
}

void Delay500ms(void)   //误差 0us
{
    uchar a,b,c;
    
    for(c = 205; c > 0; c--)
        for(b = 116; b > 0; b--)
            for(a = 9; a > 0; a--);
}

虽然能够实现功能，但是还是用了for循环Delay，暂停的时间不精准。

我是想要用定时器，但是，在定时器中使用定时器，不就嵌套循环了吗？比较复杂，且容易出错。所以，要怎么解决这个问题呢？

解决代码如下：

/**
  *@file    buzzer.c
  *@author  Timi
  *@date    2022.07.23
  */
#include <reg51.h>

#define u32 unsigned int
#define AIM_COUNTER(time) (65536 - (time) * 1000 / 1)

sbit P20 = P2^0;

static u32 count = 1;

//函数入口
void main(void)
{   
    TMOD = 0x01;
    TL0 = (AIM_COUNTER(50) % 256);
    TH0 = (AIM_COUNTER(50) / 256);
    TR0 = 1;
    ET0 = 1;
    EA = 1;
    
    while(1);
}

/**
  *@brief   让蜂鸣器响
  *@param[in]
  *@param[out] 
  *@return
  */
void EnableBuzzer(void) interrupt 1 using 1
{
    TL0 = (AIM_COUNTER(1) % 256); //500Hz的频率
    TH0 = (AIM_COUNTER(1) / 256);
    
    if(count >= 1 && count <=250)
    {
        P20 = ~P20;
    }
    else if(count >= 251 && count <= 1000)  //可以通过这两处的数字占比来控制响多久，停多久
    {
        //什么也不做；
    }
    else
    {
        count = 0;
    }
    count++;
}

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