在实践的运用中，尽管有源蜂鸣器操控简略，缺陷是本钱比较高，在湿润的环境用久了，简略损坏。而无源蜂鸣器弥补了有源蜂鸣器缺陷，但问题是无源蜂鸣器需求PWM驱动。在体系的规划中，微操控器的PWM资源往往是比较严重的，一起运用PWM驱动也加大了软件开发的难度。接下来笔者将引领我们学习怎么规划一个无需PWM也能驱动无源蜂鸣器的低本钱电路。
1.1 无源蜂鸣器惯例驱动电路
图1.1 无源蜂鸣器惯例驱动电路
如图1所示，此图为无源蜂鸣器的惯例驱动电路。需求在输入端输入必定频率PWM的信号才能使蜂鸣器发声。为了解放PWM资源，完成简略操控，有必要如有源蜂鸣器相同供给一个振动电路。而有源蜂鸣器首要运用LC振动，假如要实践建立此电路，电感参数比较难操控，而且本钱高。此刻，自然会想到简易的RC振动，而由三极管构成的RC多谐振动电路显然是一个不错的挑选。
1.2 三极管多谐振动电路
图1.2 三极管多谐振动电路
三极管多谐振动的通用电路如图2所示。这个电路起振的原理首要是经过电阻与电容的充放电使三极管替换导通。首要，在电路上电时，别离经过R1与R4对电容C1与C2进行充电。因为三极管元件的参数不或许完全一致，能够假定三极管Q1首要饱满导通，因为电容两头的电压不能骤变，Q2的B极此刻变成负压，Q2截止，Vo端输出高电平；C1经过R2进行充电，当C2的电位使BE极正向偏置时，Q2导通，Vo端输出低电平；同理C2电容两头电压不能骤变，Q1的B极电压变为负压，此刻Q1截止。这样循环往复，使在Vo端输，必定频率的方波信号。如图3所示，笔者运用示波器截取了Q1与Q2的B极和E极的波形，能够发现与上面的剖析是符合的。
图1.3 多谐振动电路充放电波形
从以上的剖析能够看出，Vo的输出信号频率遭到R2与C1，R3与C2充放电速度的操控。假定，以Q2的C极作为信号的输出，R2与C1的充电时刻T1决议了输出信号高电平时刻，而R3与C2的充电时刻T2决议了信号输出低电平时刻。而信号的频率为：f=1/(T1+T2)。由此，能够推导出输出信号的公式。因为RC充电时刻公式：t=R*C*Ln[(E-V0)/(E-Vt)]，在本电路中，E为VCC，V0为-(VCC-Vbe)，Vt为Vbe，则，终究的公式为：t=R*C*Ln[(2*VCC-Vbe)/(VCC-Vbe)]。
接下来，就能够进行电路参数规划了。而笔者手中的蜂鸣器振动频率满是2.4KHz的，所以此处只核算此频率的参数。设电容C1=C2=0.1μF，VCC=5V，Vbe=0.63V则能够核算出电阻参数：R=1/(2*10-7*2.4*103*Ln[(2*5-0.63)/(5-0.63)])=2.7KΩ。至于R1与R4的取值，只需求参数比R2与R3小一些即可，而信号输出的边缘的峻峭程度受这两个电阻影响，电阻越小，边缘越峻峭。按照此核算的参数建立电路，测验频率如图4所示，实践频率与理论值挨近。
图1.4 多谐振动Vo实践输出信号
1.3 无源蜂鸣器驱动电路改善
上面的振动电路已经有了，下面又该怎么驱动而且操控无源蜂鸣器呢？其实，只需求将电路进行简略修正即可完成意图。
榜首，将原电路R4替换成为蜂鸣器，并在蜂鸣器两头并联二极管。细心的读者假如看过《EasyARM-iMX283教你规划蜂鸣器电路》，会发现在无源蜂鸣器两头没有并联电容。经过实践的电路丈量，无源蜂鸣器并没有产生尖峰脉冲，所以去掉此电容，如图5所示。
蜂鸣器两头的续流二极管的挑选十分的重要。假如二极管挑选不妥，或许会引起蜂鸣器电路的不稳定。一般运用的1N4148开关二极管，或许会使电路的充电回路不稳定，使蜂鸣器的发声比较沙哑。在此电路中笔者主张二极管最好挑选肖特基类型的二极管。
图1.5 无源蜂鸣器驱动电路
第二，为电路加入了一个操控端。在实践的电路中，不能让蜂鸣器一向鸣叫，所以需求进行操控。操控电路，笔者想到了两种，读者也能够发挥自己的幻想，改善电路。
（1）在Q的B极经过一个小的电阻接到单片机的IO口，但此办法要求单片机IO处于开漏或弱上拉状况。当单片机输出低电平时，B极电压十分低，不会饱满导通，振动也就中止了，蜂鸣器不叫；当IO输出高电平，因为处于弱上拉（内部上拉电阻一般几十K欧姆）或开漏状况，对电路的充放电电路几乎没有影响，电路开端振动，蜂鸣器鸣叫，电路如图6的a图所示。
（2）运用一个二极管对电路电路进行阻隔，假如单片机IO一不小心处于了推挽输出状况，运用榜首种方法电路的频率就将被改动。假如运用二极管阻隔，这样不必忧虑电路反常了，能够完成如（1）相同的简略操控。但要留意，此刻二极管的导通压降必定要比三极管的Vbe小，使三极管处于截止状况，电路如图6的b图所示。
经过比较两种方法能够发现加一个小电阻是一个即简略又廉价的操控方法，但假如想要“偷闲”，二极管的阻隔是很好的挑选。
图1.6 无源蜂鸣器操控电路
1.4 无源蜂鸣器电路兼容规划
图1.7 无源蜂鸣器兼容规划电路
为了电路的兼容性的规划，即可驱动无源蜂鸣器又能驱动有源蜂鸣器，笔者规划如图7所示的改善电路。与图6的b图所示的电路比较，首要增加了两个电阻和两个电容。在实践的运用的过程中，能够依据实践的工程运用，挑选适宜的驱动电路。
假如是驱动无源蜂鸣器，如图7的a图所示，图中标为赤色的器材都不必焊接。而假如在规划过程中想让电路运用有源蜂鸣器，能够修正为如图7的b图所示的电路，相同图中的赤色的器材不必焊接即可。
1.5 驱动电路局限性剖析
其实，细心的剖析这个电路也存在必定的局限性。因为此三极管多谐振动电路的振动频率首要是经过RC的冲放电时刻来决议的。所以，电阻和电容的挑选特别的重要。在大多数环境下，其实电阻的稳定性是比较好的，电容最易遭到温度改动的影响。本次实验笔者运用了100nF%&&&&&%，经过厂家供给的器材手册，在-55~+125度规模内差错为±10%。也就是说，假如常温（25度）频率为2.4KHz，在恶劣的温度环境下振动将在2.16KHz~2.64KHz规模内，因而，在高低温的环境下腔调或许会产生必定的改动。
为了验证猜测，笔者也做了一个简略的实验作为验证。笔者将电路板的温度操控到85度左右，然后运用示波器抓取此刻三极管的输出波形。经过示波器发现，的确如所意料的一般，振动频率产生了改动，变成了2.7KHz左右，与预估的频率附近。然后，为了测验电路的低温特性，又将电路板的温度操控到-40度左右。此刻，测验蜂鸣器的输出频率为2.25KHz左右。这个数据也在初始的估计的规模以内，有爱好的读者也能够自己实践试一试。
1.6 产品引荐
如图3.1所示，此为广州致远电子规划的M283工业级中心板。此产品是根据Freescale i.MX283 ARM9高性能处理器规划，频率高达454MHz，电源办理单元集成高效片上DC/DC，极低功耗，支撑锂离子电池供电。M283中心板适用于快速开发一系列最具立异性的运用，如智能网关、手持机、扫描仪以及便携式医疗设备等。
图3.1 M283中心板
