Пьезогенераторы в схемах на микроконтроллере

April 24, 2014 by admin Комментировать »

Если добавить к пьезокерамическому излучателю транзисторный автогенератор и разместить их в одном корпусе, то получится активный пьезогенератор. Английское название «buzzer» («buzz» — жужжать), на сленге «бузер», хотя более точно «базер». Для работы пьезогенератора достаточно подать на него постоянное напряжение правильной полярности, звук будет генерироваться автоматически.

Типовые параметры пьезогенераторов: рабочее напряжение 3; 5; 6; 9; 12; 24 В (Табл. 2.8), диапазон частот основного тона генерации 1700…3500 Гц, звуковое давление 75…90 дБ(А), стоимость выше, чем у пьезоизлучателей.

Таблица 2.8. Параметры пьезогенераторов фирмы Kepo Electronic

Номинальное напряжение пьезогенератора является мягко рекомендуемым, поскольку имеется определённый «запас прочности». Например, пьезогенератор SC235 (фирма Sonitron) вместо 12 В допускает работу при напряжении 2…35 В. Функционирование при пониженном питании будет сопровождаться снижением громкости, а подачу сверхвысоких напряжений лучше вообще не допускать. Золотой серединкой как раз и является безопасный «микроконтроллерный» диапазон напряжений 3…5 В.

Пьезогенераторы выпускаются в виде капсюлей следующих разновидностей:

•                 двухвыводные одночастотные, генерирующие звук одного тона в диапазоне частот примерно 2.5…4 кГц при заводском разбросе ±15…20%;

•                 двухвыводные двухчастотные, звучание которых напоминает милицейскую сирену, звоноктелефонного аппарата или трель сверчка;

•                 трёхвыводные многочастотные, перестраиваемые по частоте установкой внешнего подборного конденсатора.

Следует отличать «пьезобузеры» (piezo buzzer) от «магнитных бузеров» (magnetic buzzer), содержащих электромагнитную систему с диафрагмой и транзисторным автогенератором. В руководстве по применению звуковых генераторов фирмы Advanced Acoustic Technology содержатся следующие отличительные признаки:

•                 рабочие напряжения у «магнитных бузеров» 1.5…24 В, а у «пьезобузеров» —

3..            .220 В, при этом КПД последних в 2…3 раза выше;

•                 рабочие токи у «магнитных бузеров» составляют десятки-сотни, а у «пьезобузеров» — единицы-десятки миллиампер;

•                 диаметры корпусов у «магнитных бузеров» 7…25 мм, а у «пьезобузеров» —

12..         .50 мм. И главное, к «магнитным бузерам» притягиваются магниты.

На Рис. 2.51, a…3 приведены схемы подключения пьезогенераторов к MK. Полярность их выводов должна быть отмаркирована на корпусе. Если знаков «+» и «—» не видно, то скорее всего это пьезоизлучатель. Он не имеет встроенного генератора, поэтому при подаче постоянного напряжения будет «молчать, как рыба».

Рис. 2.51. Схемы подключения пьезогенераторов к MK (начало):

а) при прямом подключении пьезогенератора A1 к MK надо следить за допустимым током нагрузки. Чтобы избежать «стрессов» для линии порта, ставят низкоомный защитный резистор R1, который, правда, несколько снижает громкость звучания;

б) аналогично Рис. 2.51, а, но с подключением пьезогенератора А1 не к общему проводу, а к источнику питания. В качестве А1 можно использовать «бузеры» с напряжением 3…12 В;

в) тумблер S1 в разомкнутом состоянии позволяет отключать звук, но не полностью. Благодаря конденсатору С/, пьезогенератор  А1 издаёт звук, напоминающий тихо тикающие часы;

г) «высоковольтный» пьезогенератор A1 подключается через транзисторный ключ. Максимальный ток коллектора транзистора VT1 должен быть с запасом больше рабочего тока A1. Защитный диод VD1 позволяет подключать вместо «магнитный бузер»;

д) многочастотный трёхвыводной пьезогенератор Д/ начинает работать при переводе линии MK в режим входа с Z-состоянием. При НИЗКОМ уровне на выходе MK генерация прекращается. Конденсатор C1 изменяет частоту звука от 100 Гц (0.033 МК Ф) до 2.4 кГц (100 пФ);

е) аналогично Рис. 2.51, г, но с низковольтным питанием и с наличием двух резисторов: R1 (ограничитель тока) и R3 (закрывает транзистор VT1 при рестарте MK); О

О Рис. 2.51. Схемы подключения пьезогенераторов к MK (окончание):

ж) полный комплекс защитных мер по снижению импульсных помех и радиоизлучений. Диод VD1 препятствует попаданию всплесков напряжения в цепь питания +3.6 В;

з) прерывистое звучание пьезогенератора А1 обеспечивает мигающий светодиод HL1, который сам визуально не светится, ввиду малого протекающего через него тока.

Источник: Рюмик, С. М., 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 2 / С. М. Рюмик. — М.:ЛР Додэка-ХХ1, 2011. — 400 с.: ил. + CD. — (Серия «Программируемые системы»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты