阅读说明：本技术 一种通过无源蜂鸣器发出和炫音的电路 (Circuit for emitting and dazzling sound through passive buzzer ) 是由 刘伟宏 于 2020-03-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种通过无源蜂鸣器发出和炫音的电路,包括电阻R12、电阻R13、三极管Q2、二极管D1和电容C7,所述电阻R12的一端连接电源VDD和电容C6,电阻R12的另一端连接二极管D1的阴极和蜂鸣器U2,蜂鸣器U2的另一端连接二极管D1的阳极和三极管Q2的集电极,三极管Q2的基极连接电阻R13、电阻R14和电容C7,电容C7的另一端连接电阻R13的另一端和PWM信号,电阻R14的另一端连接三极管Q2的发射极和地,本发明通过无源蜂鸣器发出和炫音的电路优化了声源,使声音更加清脆悦耳,并降低了成本,提高了用户体验。(The invention discloses a circuit for emitting and dazzling sound through a passive buzzer, which comprises a resistor R12, a resistor R13, a triode Q2, a diode D1 and a capacitor C7, wherein one end of the resistor R12 is connected with a power supply VDD and the capacitor C6, the other end of the resistor R12 is connected with the cathode of the diode D1 and a buzzer U2, the other end of the buzzer U2 is connected with the anode of the diode D1 and the collector of the triode Q2, the base of the triode Q2 is connected with the resistor R13, the resistor R14 and the capacitor C7, the other end of the capacitor C7 is connected with the other end of the resistor R13 and a PWM signal, and the other end of the resistor R14 is connected with the emitter of the triode Q2 and the ground.)

一种通过无源蜂鸣器发出和炫音的电路

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，具体是一种通过无源蜂鸣器发出和炫音的电路。

背景技术

蜂鸣器有着“无源”和“有源”之分，主要区别在于有源蜂鸣器内部带有多个震荡电路，因此只要通电就能发声工作。在实际的应用中，虽然有源蜂鸣器控制简单，但是成本比较高，在潮湿的环境用久了，容易损坏。而无源蜂鸣器则弥补了有源蜂鸣器缺点，制作成本低，不易损坏。

随着现在电子产品对声音的提醒要求越来越丰富，能提供一个通过无源蜂鸣器发出各种清脆悦耳和炫音的低成本方法是很有必要的。

在现有技术中，蜂鸣器发声工作已被广泛应用，有一部分使用的是有源蜂鸣器，还有一部分是通过软件控制无源蜂鸣器发声工作，但是声音比较单调，因此，通过软件控制无源蜂鸣器发出媲美音乐的清脆悦耳的声音是很有必要的。

通过有源蜂鸣器发声工作只需接入额定电压的直流电即可发出指定频率的声音，频率由内部震荡电路决定，无法改变。有源蜂鸣器的成本较高，且容易损坏，设备的维修概率将会提高，最终导致整个打印设备成本的提高。

使用无源蜂鸣器发声工作现在大部分都是很单调的“滴滴”声，用户多次使用设备后会觉得声音刺耳，影响了整个打印设备的使用效果，在用户体验上将会大打折扣。

使用简单低成本的无源蜂鸣器发出和炫音，不仅仅需要设计相应的硬件电路，同时也需要驱动软件的支持。声音音调是由蜂鸣器的正弦SIN函数震荡频率来决定的，常见蜂鸣器的声音比较优质洪亮的震荡频率为3000Hz左右。同时为了产生和炫音，声音的强度需要根据一定的变化曲线进行强弱转换，这样才能产生清脆悦耳的和炫音。

根据经验和实际测试结果，大自然中普遍存在的过程曲线，是非常适合的声音强弱转换曲线。由正弦SIN函数和过程曲线，就能确定某个时刻的声音采样值，使用硬件的定时器PWM机制，就能模拟出该声音采样值，这样才能发出悦耳动听的和炫音。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过无源蜂鸣器发出和炫音的电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种通过无源蜂鸣器发出和炫音的电路，包括电阻R12、电阻R13、三极管Q2、二极管D1和电容C7，所述电阻R12的一端连接电源VDD和电容C6，电阻R12的另一端连接二极管D1的阴极和蜂鸣器U2，蜂鸣器U2的另一端连接二极管D1的阳极和三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极连接电阻R13、电阻R14和电容C7，电容C7的另一端连接电阻R13的另一端和PWM信号，电阻R14的另一端连接三极管Q2的发射极和地。

作为本发明的进一步技术方案：所述蜂鸣器U2为无源电磁式蜂鸣器。

作为本发明的进一步技术方案：所述二极管D1为续流二极管。

作为本发明的进一步技术方案：所述电阻R14为三极管基极下拉电阻，用于维持三极管饱和截止状态。

作为本发明的进一步技术方案：所述电阻R13为三极管基极限流电阻，控制三极管的导通和截止。

作为本发明的进一步技术方案：所述电容C7为加速电容，用于加速三极管的导通和截止。

作为本发明的进一步技术方案：所述电容C6为旁路电容，用来稳定蜂鸣器输入电压值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过无源蜂鸣器发出和炫音的电路优化了声源，使声音更加清脆悦耳，并降低了成本，提高了用户体验。

附图说明

图1为本发明的电路图。

图2为声音控制的频谱图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种通过无源蜂鸣器发出和炫音的电路，包括电阻R12、电阻R13、三极管Q2、二极管D1和电容C7，所述电阻R12的一端连接电源VDD和电容C6，电阻R12的另一端连接二极管D1的阴极和蜂鸣器U2，蜂鸣器U2的另一端连接二极管D1的阳极和三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极连接电阻R13、电阻R14和电容C7，电容C7的另一端连接电阻R13的另一端和PWM信号，电阻R14的另一端连接三极管Q2的发射极和地。

本设计主要是通过软件控制声音频率，自定义声音长短，发出清脆悦耳各种可以媲美音乐的声音。三极管作用于高低电平驱动的开关，由于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，在蜂鸣器两端产生几十伏的尖峰电压，可能会损坏三极管。三极管基极限流电阻可以控制三极管的导通和截止，加速电容用作加速三极管的导通和截止。三极管基极限流电阻左端的输入信号即声音信号，由MCU的I/O口驱动，此I/O需集成PWM（脉冲宽度调制）功能。

如图1所示，图中U2为无源电磁式蜂鸣器，焊接在打印设备控制板上，D1为续流二极管，Q2为NPN三极管，C6为旁路电容，用来稳定蜂鸣器输入电压值，R12为限流电阻，作用于蜂鸣器输入电压的前端，R14为三极管基极下拉电阻，用于维持三极管饱和截止状态，R13为三极管基极限流电阻，控制三极管的导通和截止，C7为加速电容，用于加速三极管的导通和截止，R13左端的输入信号，由MCU的I/O口驱动，此I/O需集成PWM（脉冲宽度调制）功能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。