14.1關于蜂鳴器

蜂鳴器是一種常見的電子發聲元器件，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備等產品中，常見的蜂鳴器可分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。

有源蜂鳴器：內部有震蕩源，只要通電即可自動發出固定頻率的聲音。

無源蜂鳴器：內部無震蕩源，需要外部脈沖信號驅動發聲，聲音頻率可變。

兩種蜂鳴器實物如圖 14.1.1 所示，從外觀上來看兩種蜂鳴器形狀相似，有源蜂鳴器底部有黑膠密封，無源蜂鳴器底部可看到電路板（圖中綠色部分），兩種蜂鳴器都標注有正負極。

14.2硬件設計

通常蜂鳴器需要的驅動電流比較大，使用GPIO直接驅動蜂鳴器比較吃力，通常使用如圖 14.2.1 所示電路。由GPIO控制三極管通斷，蜂鳴器由系統電源驅動，MCU只需要很小的電流便可控制蜂鳴器。 Q1為NPN三極管，發射極（E）接地，基極（B）接單片機引腳PA8，集電極（C）接蜂鳴器到電源。
當PA8輸出低電平，UBE<Uon，三極管斷開，此時蜂鳴器不工作。
當PA8輸出高電平，UBE>Uon，三極管導通，此時蜂鳴器工作。

14.3軟件設計

14.3.1軟件設計思路

實驗目的：本實驗通過控制GPIO輸出指定頻率，驅動蜂鳴器發聲。

引腳初始化：GPIO端口時鐘使能、GPIO引腳設置為輸出（PA8）；

封裝蜂鳴器函數：其中方波周期的延時，使用HAL庫延時函數HAL_Delay()實現；

主函數改變方波的延時時間（即改變其周期），控制蜂鳴器聲音；

本實驗配套代碼位于“5_程序源碼\7_GPIO—蜂鳴器\”。

14.3.2軟件設計講解

GPIO選擇與接口定義

代碼段 14.3.1 蜂鳴器引腳宏定義（driver_buzzer.h）

/********************* * 引腳宏定義 **********************/ #define Buzzer_GPIO_PIN GPIO_PIN_8 #define Buzzer_GPIO_PORT GPIOA #define Buzzer_GPIO_CLK_EN() __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE() /********************* * 函數宏定義 **********************/ #define Buzzer(flag) HAL_GPIO_WritePin(Buzzer_GPIO_PORT, Buzzer_GPIO_PIN, flag?GPIO_PIN_SET:GPIO_PIN_RESET)

根據原理圖可知蜂鳴器的控制引腳是PA8，因此引腳組和引腳號分別對應GPIOG、GPIO_PIN_8，引腳
時鐘使能函數是__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()。對其輸出函數宏定義成接口Buzzer(flag)，flag為1時輸出高電平，三極管導通，flag為0時輸出低電平，三極管不導通。

GPIO初始化

代碼段 14.3.2 蜂鳴器引腳初始化（driver_buzzer.c）

/* * 函數名：void BuzzerInit(void) * 輸入參數：無 * 輸出參數：無 * 返回值：無 * 函數作用：初始化蜂鳴器的引腳 */ void BuzzerInit(void) { // 定義 GPIO 的結構體變量 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // 使能蜂鳴器的 GPIO 對應的時鐘 Buzzer_GPIO_CLK_EN(); GPIO_InitStruct.Pin = Buzzer_GPIO_PIN; // 選擇蜂鳴器的引腳 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 設置為推挽輸出模式 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; // 引腳反轉速度設置為快 // 初始化引腳配置 HAL_GPIO_Init(Buzzer_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); // 關閉蜂鳴器 Buzzer(0); }

引腳初始化內容與前面LED類似，這里不再贅述。

方波輸出函數

代碼段 14.3.3 方波輸出函數（driver_buzzer.c）

/* * 函數名：void ControlBuzzerRang(uint16_t period) * 輸入參數：period-蜂鳴器發出響聲的周期，f=1/(2*period) * *輸出參數：無 * 返回值：無 * 函數作用：輸出方波 */ void ControlBuzzerRang(uint16_t period) { Buzzer(1); HAL_Delay(period); Buzzer(0); HAL_Delay(period); }

通過HAL_Delay()延時函數來實現方波周期的變換，從而控制PA8輸出方波的頻率來改變蜂鳴器發聲的
響度。

主函數測試

代碼段 14.3.4 蜂鳴器主函數（main.c）

// 初始化蜂鳴器 BuzzerInit(); while(1) { for(i=0; i<10; i++) { ControlBuzzerRang(i); // 蜂鳴器響 i ms，然后不響 i ms，構成一個 1/(2*i)kHz 頻率的蜂鳴器響應 } }

首先對蜂鳴器的引腳進行初始化；然后通過一個for()循環改變局部變量i的值使其從0每次遞增1至10，
而這個i就是方波輸出周期的一半。通過改變局部變量i來改變方波的周期，從而改變蜂鳴器的音調。

蜂鳴器實驗本質和LED實驗一樣，生活中很多模塊也一樣，只需要控制GPIO即可控制模塊，實現相應
效果。

這里只是簡單的控制了蜂鳴器供讀者參考，在一些應用中，通過定時器或PWM控制蜂鳴器頻率，實現
播放簡單音樂。

14.4實驗效果

本實驗對應配套資料的“5_程序源碼\7_GPIO—蜂鳴器\”。打開工程后，編譯，下載，可以聽到蜂鳴器
發出聲音。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的GPIO—蜂鸣器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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