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学习日记——蜂鸣器开关实例

一、功能简介

1、蜂鸣器基本工作原理

蜂鸣器的声音原理由振动装置和谐振装置组成。FPGA输出高电平发出声音,FPGA当输出低电平时,停止声音。蜂鸣器是最简单的声音元件之一,它也被广泛使用,主要用作报警或声音提醒装置。

2.蜂鸣器分类

按结构方式:

电磁蜂鸣器:主要利用通电导体产生磁场的特性,由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜器产生的音频信号电流通过电磁线圈产生磁场,振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下定期振动和发声。

压电蜂鸣器:压电蜂鸣器使用压电材料,即当压电材料由外力变形时,压电材料也会产生电荷,当压电材料通电时也会变形。压电蜂鸣器主要由晶体管或集成电路组成,包括多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器、共振箱和外壳。接通电源后(1.5~15V多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ阻抗匹配器推动压电蜂鸣片的声音。

按驱动方式:

蜂鸣器:这里的源不是指电源。而是指震荡源。 有源蜂鸣器内部有震荡源,一通电就会叫。

无源蜂鸣器:无源蜂鸣器内部不带震荡源,所以如果用直流信号无法令其鸣叫。必须用2K~5K方波驱动它。 由于含有冲击电路,有源蜂鸣器往往比无源蜂鸣器贵。

按包装方式:

DIP BUZZER(插针蜂鸣器)

SMD BUZZER(贴片蜂鸣器)

按电流方式

直流蜂鸣器

交流蜂鸣器

3、电路分析

在下面的电路图中,通过调整单片机中蜂鸣器的工作的工作模式P为了实现三极管的开关过三极管的发射极引导电流进入集电极,而不是使用P23直接添加到蜂鸣器上,因为单片机的功率很小,可以输出很高的电压,但不能驱动这个功率器件。当P高电平输出23口(5)V)时,VCC即电源也是5V,此时,三极管没有引导,因此蜂鸣器没有反应。当输出低电时,发射极电压远大于基极,电流从发射极流入集电极,蜂鸣器振动。

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下面的电路是 SP6 板上蜂鸣器的电路原理图,BEEP 网络连接到 FPGA 的 IO 上, 当 BEEP = 1 时,三极管 Q1 的BE 导通,则 CE 也导通,所以 U4 的 2 因此,它是直接接地的 两端有 5V 蜂鸣器发出电压。同理,BEEP = 0时,Q1 截止,U4 的 2 端相当于开路,则蜂鸣器不会发出声音。

蜂鸣器和FPGA连接,当I/O当口输出为1时,蜂鸣器发出声音,当I/O当输出为0时,蜂鸣器不会发出声音。为了实现这个过程,我们必须使用它FPGA的I/O口输出占50%PWM蜂鸣器间歇性地发出声音信号。如果频率高,声音会尖锐而急促。如果频率低,声音会低沉而温和。

二、例程说明

我们通过拨码开关控制拨码开关 ON 或 OFF 控制蜂鸣器的声音和声音。拨码开关 SW如下图所示。拨码开关和FPGA 相连接的 SW0 如果连接到信号的电平值,则取决于拨码开关的当前位置 2-3脚,那么 SW0是高电平状态,如果连接 3-4脚是低电平状态。

实物图如下:

综上所述,当拨码开关处于时ON状态时,SW0输出低电平;当拨码开关处于OFF状态时,SW输出高电平。

三、代码分析

module cy4(

input ext_clk_25m, //外部输入 25MHz 时钟信号

input ext_rst_n, ///外部输入复位信号,低电平有效

input[0:0] switch, ///拨码开关 SW3 输入,ON -- 低电平;OFF -- 高电平

output reg beep //蜂鸣器控制信号,1-响,0-不响

);

//-------------------------------------

///蜂鸣器声控

always @ (posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)

if(!ext_rst_n) beep <= 1'b0;

else if(!switch[0]) beep <= 1'b1; ///蜂鸣器响

else beep <= 1'b0; ///蜂鸣器不响

endmodule

module:模块名称为cy4.包括四个输入输出

input:然后输入信号ext_clk_25m为外部输入 25MHz 时钟信号

input:ext_rst_n低电平有效地输入外部复位信号。当输入复位信号时ext_rst_n低电平时,即复位状态。无论输入时钟ext_clk_25m是否运行,输出信号始终保持低电平。输入复位信号ext_rst_n平时为高电,即退出复位。

input[0:0] switch:input [:] ;拨码开关的名称是switch这里有一个。

output后加输出信号reg beep控制蜂鸣器的信号。高电平时响,低电平时不响。

这段这段代码中,当复位信号为低电平的时候,也就是复位按键被按下的

时候,beep 信号为低电平,即蜂鸣器不发声。而当 ext_rst_n 蜂鸣器控制电平时控制信号,即系统正常运行时 beep 拨码开关的高低电平状态switch[0]由拨码开关决定 SW3 状态决定。当 SW3 处于 ON 当状态(低电平)时,蜂鸣器发出声音;当 SW3 处于 OFF蜂鸣器在状态(高电平)时不发声。

四、开工

1.您可以根据我以前的博客重建项目并编写代码。

2.如果有现有的项目,我们可以用两种方式打开项目

(1)在文件夹中找到我们需要的文件,双击文件直接启动Quartus II,打开这个项目。

(2)先打开Quartus II,点击左上角Fire然后点击Open Project菜单命令。

找到我们需要的文件,然后点击打开。

开工后,我们可以Quartus II,Project Navigator双击窗口查看工程源代码。

五、下载配置操作

1、开启 Programmer 界面

连接好 USB Blaster 下载线。给 SF-CY4 打开我们需要的项目(双击cy4.qpf)。如图所示,单击菜单栏 Programmer 按钮进入下载配置页面

如图所示,输入下载页面。Mode”选项为“JTAG”,确认 File 列下的下载文件名称为“output_files/cy4.sof”,勾选“Program/Configure”。

2、识别 USB-Blaster

确认 Quartus II 是否识别了 USB Blaster 下载线。如果没有识别,点击上图左上角 的“Hardware Setup…”。 如图所示,弹出 Hardware Setup 在页面中,选择当前硬件 USB Blaster,然后close。如果当前硬件中没有硬件USB Blaster首先,确认硬件上是否有选项USB Blaster和 PC连接好,然后尝试多次拔插或重新启动 Quartus II 软件看看。

如果找不到,可以按下驱动是否安装。参考博客https://blog.csdn.net/weixin_30548917/article/details/97838665

3.执行在线下载操作

最后,在完成之前的所有操作后,直接点击右侧 Start 按钮可启动下载操作,观察左上角 Process 是否会从 0 到 100%完成下载。

下载后,我们可以听到波动拨码开关,当我们的开关在ON当开关处于状态时,可以听到蜂鸣器的声音OFF蜂鸣器在状态下不发声。

参考连接

https://www.bilibili.com/video/BV1J741187Dt?p=9

https://blog.csdn.net/weixin_30548917/article/details/97838665

标签: 三极管cy

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