CN113257213A - 一种双模式压电蜂鸣器驱动电路及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双模式压电蜂鸣器驱动电路及驱动方法，电路包括：模式控制模块、频率提取模块及驱动逻辑模块；频率提取模块与蜂鸣器的反馈端电连接，模式控制模块与频率提取模块电连接，驱动逻辑模块与模式控制模块电连接，控制器的脉冲宽度调制端与频率提取模块电连接；驱动逻辑模块包括第一路正交驱动单元及第二路正交驱动单元；第一路正交驱动单元分别与控制器的第一使能端、模式控制模块及第二路正交驱动单元电连接，第二路正交驱动单元分别与控制器的第一使能端及模式控制模块电连接。本发明通过他激驱动模式与自激驱动模式的有序组合，有效地防止蜂鸣器过早机械老化，以及消除蜂鸣器在低声强阶段的高声强余音拖尾现象。

Description

一种双模式压电蜂鸣器驱动电路及驱动方法

技术领域

本发明涉及电子技术与集成电路技术领域，尤其涉及一种双模式压电蜂鸣器驱动电路及驱动方法。

背景技术

蜂鸣器驱动方式包括他激式蜂鸣器驱动与自激式蜂鸣器器驱动两种。他激式蜂鸣器驱动直接利用高驱动能力的反相器、逻辑电路的输出口及微控制的通用输出口来驱动蜂鸣器；他激式蜂鸣器驱动方式的电路结构简单，容易实现，但是这种模式下驱动频率与蜂鸣器本振频率无关，无法形成共振，导致蜂鸣器无法达到其最大响度，蜂鸣器的音调也随驱动电路输出频率发生变化，音调很难保证一致；自激式蜂鸣器器驱动方式通过采集蜂鸣器的固有频率，以采集到频率驱动蜂鸣器，使得蜂鸣器产生共振，从而有效的利用资源，使蜂鸣器以最大声强工作，产生最大的响度。但是，自激式蜂鸣器需要反馈回路采集蜂鸣器的固有频率，电路复杂，实现成本高。

在一些应用场景下，通过控制蜂鸣器保持较一致的音调，从最小声强逐步增大到最大声强，这就是渐响式驱动。一般来说，利用他激驱动模式改变驱动信号脉宽很容易实现渐响式驱动，但是存在以下两点不足：一是他激模式与自激模式之间可能存在明显的音调差异；二是在他激模式下非平衡占空比的驱动脉冲会造成蜂鸣片长期处于扭曲在一边的非平衡状态，容易造成老化，在低声强时容易形成拖尾余音的问题。因此，结合二者的优势，发明一种可靠的双模式压电蜂鸣器驱动电路成为该领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种双模式压电蜂鸣器驱动电路及驱动方法。

第一方面，本发明公开了一种双模式压电蜂鸣器驱动电路，包括模式控制模块、频率提取模块及驱动逻辑模块；所述频率提取模块用于与蜂鸣器的反馈端电连接，所述模式控制模块与所述频率提取模块电连接，所述驱动逻辑模块与所述模式控制模块电连接，控制器的脉冲宽度调制端与所述频率提取模块电连接；所述驱动逻辑模块包括第一路正交驱动单元及第二路正交驱动单元；所述第一路正交驱动单元分别与所述控制器的第一使能端、所述模式控制模块、所述第二路正交驱动单元及所述蜂鸣器的第一输入端电连接，所述第二路正交驱动单元分别与所述控制器的第一使能端、所述模式控制模块及所述蜂鸣器的第二输入端电连接；所述模式控制模块与所述控制器的第二使能端电连接。

优选地，所述频率提取模块包括限幅缓冲单元、滤波单元、比较单元、倍频单元及脉冲展宽单元；所述限幅缓冲单元与所述蜂鸣器的反馈端电连接，所述滤波单元与所述限幅缓冲单元电连接，所述比较单元与所述滤波单元电连接，所述倍频单元与所述比较单元电连接，所述脉冲展宽单元与所述倍频单元电连接。

优选地，所述频率提取模块还包括第一缓冲单元；所述第一缓冲单元分别与所述脉冲展宽单元及所述控制器的脉冲输出端电连接。

优选地，所述模式控制模块包括触发单元、模式选择单元、第二缓冲单元、第一反相控制单元及第二反相控制单元；所述触发单元分别与所述控制器的脉冲输出端、所述第一反相控制单元、所述模式选择单元及所述第二反相控制单元电连接，所述第一反相控制单元分别与所述控制器的第二使能端及所述模式选择单元电连接，所述第二缓冲单元分别与所述频率提取模块及所述模式选择单元电连接，所述模式选择单元与所述驱动逻辑模块电连接，所述第二反相控制单元与所述驱动逻辑模块电连接。

优选地，所述第一路正交驱动单元包括第一与门子单元、第一或门子单元及第一驱动器子单元；所述第一与门子单元的第一输入端与所述模式控制模块电连接，所述第一与门子单元的第二输入端与所述第二路正交驱动单元及所述控制器的第一使能端电连接，所述第一与门子单元的输出端分别与所述第二路正交驱动单元及所述第一或门子单元的第一输入端电连接，所述第一或门子单元的第二输入端分别与所述模式控制模块及所述第二路正交驱动单元电连接，所述第一或门子单元的输出端与所述第一驱动器子单元电连接，所述第一驱动器子单元与所述蜂鸣器的第一输入端电连接。

优选地，所述第二路正交驱动单元包括第二与门子单元、第二或门子单元及第二驱动器子单元；所述第二与门子单元的第一输入端与所述第一与门子单元的输出端电连接，所述第二与门子单元的第二输入端分别与所述第一与门子单元的第二输入端及所述控制器的第一使能端电连接，所述第二与门子单元的输出端与所述第二或门子单元的第一输入端电连接，所述第二或门子单元的第二输入端分别与所述第一或门子单元的第二输入端及所述模式控制模块电连接，所述第二或门子单元的输出端与所述第二驱动器子单元电连接，所述第二驱动器子单元与所述蜂鸣器的第二输入端电连接。

第二方面，本发明还公开了一种双模式压电蜂鸣器驱动方法，应用于第一方面所述的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路，所述双模式压电蜂鸣器驱动方法包括：

所述蜂鸣器的反馈端浮空，控制所述模式控制模块接收所述控制器发出的第一模式选择信号；

依据所述第一模式选择信号，控制电路工作在他激模式；

在所述他激模式下，控制所述驱动逻辑模块产生正交驱动信号驱动所述蜂鸣器工作；

控制所述模式控制模块接收所述控制器发出的第二模式选择信号；

依据所述第二模式选择信号，控制电路工作在脉冲宽度调制驱动模式；

在所述脉冲宽度调制驱动模式下，采集所述蜂鸣器的振动反馈信号；

控制所述频率提取模块对所述振动反馈信号进行信号处理，获得受所述控制器控制的脉冲宽度调制信号；其中，所述脉冲宽度调制信号的频率与所述蜂鸣器的本振频率相同；

控制所述脉冲宽度调制信号输出到所述驱动逻辑模块；

获取所述控制器发出的使能逻辑信号，控制所述驱动逻辑模块工作；

控制所述第一路正交驱动单元产生第一正交驱动信号，驱动所述蜂鸣器的第一输入端工作；

控制所述第二路正交驱动单元产生第二正交驱动信号，驱动所述蜂鸣器的第二输入端工作；

调节所述第一正交驱动信号及所述第二正交驱动信号的脉冲宽度，控制所述蜂鸣器实现渐响输出。

优选地，所述驱动方法还包括：

控制所述模式控制模块获取所述控制器发出的第三模式选择信号；

依据所述第三模式选择信号，控制电路工作在自激模式；

在所述自激模式下，控制所述蜂鸣器以本振频率振动，发出最大声响。

本发明的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路及驱动方法具有如下有益效果，本发明公开的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路包括：模式控制模块、频率提取模块及驱动逻辑模块；所述频率提取模块用于与蜂鸣器的反馈端电连接，所述模式控制模块与所述频率提取模块电连接，所述驱动逻辑模块与所述模式控制模块电连接，控制器的脉冲宽度调制端与所述频率提取模块电连接；所述驱动逻辑模块包括第一路正交驱动单元及第二路正交驱动单元；所述第一路正交驱动单元分别与所述控制器的第一使能端、所述模式控制模块、所述第二路正交驱动单元及所述蜂鸣器的第一输入端电连接，所述第二路正交驱动单元分别与所述控制器的第一使能端、所述模式控制模块及所述蜂鸣器的第二输入端电连接；所述模式控制模块与所述控制器的第二使能端电连接。所述蜂鸣器的反馈端浮空，即所述频率提取模块断开与所述蜂鸣器的反馈端的连接，所述控制器的第二使能端的输出模式选择信号，控制电路工作在他激模式；在他激模式下，所述驱动逻辑模块产生两路正交驱动信号驱动所述蜂鸣器工作；所述模式控制模块再次接收所述控制器发出的模式选择信号，控制电路工作在脉冲宽度调制驱动模式或自激模式；在脉冲宽度调制驱动模式下，所述频率提取模块用于采集所述蜂鸣器的振动反馈信号，并依据所述振动反馈信号生成与所述蜂鸣器的本振频率相同的脉冲宽度调制信号；所述驱动逻辑模块用于接收受所述控制器控制的脉冲宽度调制信号，分别通过所述第一路正交驱动单元及所述第二路正交驱动单元驱动所述蜂鸣器实现蜂鸣器渐响输出；在自激模式下，控制所述蜂鸣器以本振频率振动，发出最大声响。因此，本发明通过他激驱动模式与自激驱动模式的有序组合，利用他激模式实现渐响驱动及自激模式实现最大响度输出，有效地防止蜂鸣器过早机械老化，以及消除蜂鸣器在低声强阶段的高声强余音拖尾现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本发明较佳实施例的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路的原理框图；

图2是本发明另一较佳实施例的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路的原理框图；

图3是本发明较佳实施例的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路的PWM信号、HRNS信号及HRNB信号的时序图；

图4是本发明较佳实施例的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路的电路图；

图5是本发明较佳实施例的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路的F信号、PWM信号、HRNS信号及HRNB信号的时序图；

图6是本发明较佳实施例的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路与直流直流升压控制电路组合应用的电路图；

图7是本发明较佳实施例的一种双模式压电蜂鸣器驱动方法的流程图；

图8是本发明另一较佳实施例的一种双模式压电蜂鸣器驱动方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

本发明较佳实施例的如图1所示，包括模式控制模块1、频率提取模块2及驱动逻辑模块3；所述频率提取模块2用于与蜂鸣器的反馈端F1电连接，所述模式控制模块与所述频率提取模块2电连接，所述驱动逻辑模块3与所述模式控制模块1电连接，控制器的脉冲宽度调制端DWP与所述频率提取模块2电连接；所述驱动逻辑模块3包括第一路正交驱动单元31及第二路正交驱动单元32；所述第一路正交驱动单元31分别与所述控制器的第一使能端ENDR、所述模式控制模块1、所述第二路正交驱动单元32及所述蜂鸣器的第一输入端S电连接，所述第二路正交驱动单元32分别与所述控制器的第一使能端ENDR、所述模式控制模块1及所述蜂鸣器的第二输入端B电连接；所述模式控制模块1与所述控制器的第二使能端EE电连接。所述蜂鸣器的反馈端浮空，即所述频率提取模块2断开与所述蜂鸣器的反馈端的连接，所述控制器的第二使能端的输出模式选择信号，控制电路工作在他激模式；在他激模式下，所述驱动逻辑模块3产生两路正交驱动信号驱动所述蜂鸣器工作；所述模式控制模块1再次接收所述控制器发出的模式选择信号，控制电路工作在脉冲宽度调制驱动模式或自激模式；在脉冲宽度调制驱动模式下，所述频率提取模块2用于采集所述蜂鸣器的振动反馈信号，并依据所述振动反馈信号生成与所述蜂鸣器的本振频率相同的脉冲宽度调制信号；所述驱动逻辑模块3用于接收受所述控制器控制的脉冲宽度调制信号，分别通过所述第一路正交驱动单元31及所述第二路正交驱动单元32驱动所述蜂鸣器实现蜂鸣器渐响输出；在自激模式下，控制所述蜂鸣器以本振频率振动，发出最大声响。因此，本发明通过他激驱动模式与自激驱动模式的有序组合，利用他激模式实现渐响驱动及自激模式实现最大响度输出，有效地防止蜂鸣器过早机械老化，以及消除蜂鸣器在低声强阶段的高声强余音拖尾现象。

优选地，请参阅图2，所述频率提取模块2包括限幅缓冲单元21、滤波单元22、比较单元23、倍频单元24及脉冲展宽单元25；所述限幅缓冲单元21与所述蜂鸣器的反馈端电连接，所述滤波单元22与所述限幅缓冲单元21电连接，所述比较单元23与所述滤波单元22电连接，所述倍频单元24与所述比较单元23电连接，所述脉冲展宽单元25与所述倍频单元24电连接。

优选地，所述频率提取模块2还包括第一缓冲单元26；所述第一缓冲单元26分别与所述脉冲展宽单元25及所述控制器的脉冲输出端电连接。

具体地，请参阅图4，在FI、HRNS、HRNB三个输出端分别接三端蜂鸣器的反馈端F、第一输入端S及第二输入端B，脉冲输出端FO端与PWM端短接的连接方式下，本实施例通过所述控制器的第二使能端EE输入高电平，控制电路工作在脉冲宽度调制驱动模式下。第一信号输出端HRNS及第二信号输出端HRNB驱动所述蜂鸣器振动，所述蜂鸣器的振动反馈信号输入到反馈端FI，反馈端FI经过所述限幅缓冲单元21中的限幅缓冲器LABUF将信号幅度限制在输入电源电压范围内，输出到所述滤波单元22中的带通滤波器BPF，经所述带通滤波器BPF滤波后输出与所述蜂鸣器本振频率同频的模拟信号，再经所述比较单元23中的比较器CMP实现1-bit量化，输出与所述蜂鸣器本振频率同频的方波信号，所述方波信号分两路输出，一路输出到所述倍频单元24中的二倍频电路MLT2，一路输出到所述模式控制模块1中。所述方波信号经所述二倍频电路MLT2产生两倍于所述蜂鸣器本振频率的窄脉冲方波信号，所述窄脉冲方波信号输出至所述脉冲展宽单元25中的脉冲展宽电路PLSEX，所述脉冲展宽电路PLSEX依据所述控制器的脉冲宽度调制端DPW输出的数字信号展宽所述窄脉冲方波信号，实现受所述控制器的脉冲宽度调制端DPW控制的脉冲宽度调制信号。

优选地，请参阅图3，PWM信号为脉冲宽度调制信号，HRNS信号与HRNB信号为脉冲宽度调制的正交信号，分别用于驱动压电蜂鸣器的第一输入端S与第二输入端B；本发明通过调节两路正交信号的脉冲宽度可以调节所述蜂鸣器的响度，实现渐响输出，同时保证了蜂鸣器以平衡态为中心振动；在窄脉宽的驱动下，蜂鸣器以很小的幅度振动，产生很弱的响度，在停止驱动后，不会有较高的余音产生。

优选地，所述模式控制模块1包括触发单元11、模式选择单元12、第二缓冲单元13、第一反相控制单元14及第二反相控制单元15；所述触发单元11分别与所述控制器的脉冲输出端PWM、所述第一反相控制单元14、所述模式选择单元12及所述第二反相控制单元15电连接，所述第一反相控制单元14分别与所述控制器的第二使能端EE及所述模式选择单元12电连接，所述第二缓冲单元13分别与所述频率提取模块2及所述模式选择单元12电连接，所述模式选择单元12与所述驱动逻辑模块3电连接，所述第二反相控制单元15与所述驱动逻辑模块3电连接。

优选地，所述第一路正交驱动单元31包括第一与门子单元311、第一或门子单元312及第一驱动器子单元313；所述第一与门子单元311的第一输入端与所述模式控制模块1电连接，所述第一与门子单元311的第二输入端与所述第二路正交驱动单元32及所述控制器的第一使能端电连接，所述第一与门子单元311的输出端分别与所述第二路正交驱动单元32及所述第一或门子单元312的第一输入端电连接，所述第一或门子单元312的第二输入端分别与所述模式控制模块1及所述第二路正交驱动单元32电连接，所述第一或门子单元312的输出端与所述第一驱动器子单元313电连接，所述第一驱动器子单元313与所述蜂鸣器的第一输入端电连接。

优选地，所述第二路正交驱动单元32包括第二与门子单元321、第二或门子单元322及第二驱动器子单元323；所述第二与门子单元321的第一输入端与所述第一与门子单元311的输出端电连接，所述第二与门子单元321的第二输入端分别与所述第一与门子单元311的第二输入端及所述控制器的第一使能端电连接，所述第二与门子单元321的输出端与所述第二或门子单元322的第一输入端电连接，所述第二或门子单元322的第二输入端分别与所述第一或门子单元的第二输入端及所述模式控制模块1电连接，所述第二或门子单元322的输出端与所述第二驱动器子单元323电连接，所述第二驱动器子单元323与所述蜂鸣器的第二输入端电连接。

具体地，请参阅图4，经所述比较单元23中的比较器CMP实现1-bit量化且与所述蜂鸣器本振频率同频的方波信号分两路输出，一路输出到所述倍频单元24中的二倍频电路MLT2，一路输出到所述第二缓冲单元BUF1中。实现受所述控制器的脉冲宽度调制端DPW控制的脉冲宽度调制信号后，所述脉冲宽度调制信号经所述第一缓冲单元26中的BUF2缓冲器输出至脉冲输出端FO，进而通过脉冲输出端F0端与脉冲输出端PWM的短接输入到所述脉冲输出端PWM。所述脉冲输出端PWM的输入信号经过所述触发单元11中的D类触发器DFF二分频输出至所述模式选择单元12中的二选一选择器MX，最终输入至所述第一与非门子单元311中的与非门NAND1；所述与非门NAND1的一端与所述第二与非门子单元中的与非门NAND2的一个输入端连接，连接至本发明的所述控制器的第一使能端ENDR；此时，所述控制器的第一使能端ENDR输入为高电平，使能了所述驱动逻辑模块3，所述驱动逻辑模块产生了脉冲宽度与PWM端相同且驱动频率与所述蜂鸣器本振频率相同的两路正交驱动信号HRNS及HRNB。两路正交驱动信号HRNS及HRNB分别用于驱动所述蜂鸣器的第一输入端与第二输入端，且两路正交驱动信号HRNS及HRNB的脉冲宽度随所述脉冲宽度调制端DWP数值的增加而增加，控制所述蜂鸣器实现渐响输出。所述蜂鸣器完成渐响过程后，所述控制器的第二使能输EE从高电平切换到低电平，所述蜂鸣器进入自激模式，驱动所述蜂鸣器以本振频率振动；在自激模式下，所述蜂鸣器实现电能利用最大化，输出声响最大。在这一过程，由于驱动蜂鸣器的频率与所述蜂鸣器的本真频率相同，音调不产生变化，保持音调一致，避免低声强时容易形成拖尾余音的问题。

优选地，在本实施例中，所述驱动逻辑模块产生两路正交驱动信号HRNS及HRNB的逻辑如下：所述模式选择单元12中的二选一选择器MX的输出信号F经所述第一与非门子单元中的与非门NAND1输出反向信号，再经所述第二与非门子单元中的与非门NAND2输出正向信号。因此，与非门NAND1及与非门NAND2的输出是互补的，若与非门NAND1输出高电平，则与非门NAND2输出低电平，反之亦然。

请参阅图5，若所述模式选择单元12中的二选一选择器MX的输出信号F为高电平，在该相位，与非门NAND1输出低电平，脉冲输出端PWM输出的脉冲信号经反相器INV2、或门NOR1与驱动器DR1输出至所述第一输入端HRNS；在该相位，与非门NAND2输出为高电平，驱动器DR2输出低电平至所述第二输入端HRNB。

请参阅图5，若所述模式选择单元12中的二选一选择器MX的输出信号F为低电平，在该相位，与非门NAND1输出为高电平，驱动DR1输出低电平至第一信号输出端HRNS；在该相位，NAND2输出低电平，因此，脉冲输出端PWM输出的脉冲信号经反相器INV2、或门NOR2与驱动器DR2输出至所述第二信号输出端HRNB。如此，实现了所述第一信号输出端HRNS及所述第二信号输出端HRNB输出正交的驱动信号。

优选地，在本实施例中，在FI端浮空，所述第一信号输出端HRNS及所述第二信号输出端HRNB分别接蜂鸣器的第一输入端S及第二输入端B端的连接方式下，所述控制器的第二使能端EE输出高电平，本发明的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路工作在他激模式，所述脉冲输出端PWM直接输入脉冲宽度调制信号，经过图4所示的驱动逻辑电路产生两路正交驱动信号HRNS及HRNB，两路正交驱动信号HRNS及HRNB时序如图3所示。此后，FI接所述蜂鸣器的反馈端，脉冲输出端FO端与PWM端短接，所述控制器的第二使能端EE输出高电平，控制电路工作在脉冲宽度调制驱动模式下，实现所述蜂鸣器的渐响驱动输出；所述蜂鸣器完成渐响过程后，所述控制器的第二使能端EE从高电平切换到低电平，所述蜂鸣器进入自激模式，驱动所述蜂鸣器以本征频率振动，以形成共振，达到电能最大化利用，输出声响最大。

实施例二

本发明还公开了一种双模式压电蜂鸣器驱动方法，应用于实施例一所述的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路，请参阅图7，所述双模式压电蜂鸣器驱动方法包括：

S1、所述蜂鸣器的反馈端浮空，控制所述模式控制模块接收所述控制器发出的第一模式选择信号；

S2、依据所述第一模式选择信号，控制电路工作在他激模式；

S3、在所述他激模式下，控制所述驱动逻辑模块产生正交驱动信号驱动所述蜂鸣器工作；

S4、控制所述模式控制模块接收所述控制器发出的第二模式选择信号；

S5、依据所述第二模式选择信号，控制电路工作在脉冲宽度调制驱动模式；

S6、在所述脉冲宽度调制驱动模式下，采集所述蜂鸣器的振动反馈信号；

S7、控制所述频率提取模块对所述振动反馈信号进行信号处理，获得受所述控制器控制的脉冲宽度调制信号；其中，所述脉冲宽度调制信号的频率与所述蜂鸣器的本振频率相同；

具体地，本发明所提供的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路的FI端接所述蜂鸣器的反馈端，脉冲输出端FO端与PWM端短接，所述控制器的第二使能端EE输出高电平，以实现对所述蜂鸣器的振动反馈信号采集。

S8、控制所述脉冲宽度调制信号输出到所述驱动逻辑模块；

S9、获取所述控制器发出的使能逻辑信号，控制所述驱动逻辑模块工作；

S10、控制所述第一路正交驱动单元产生第一正交驱动信号，驱动所述蜂鸣器的第一输入端工作；

S11、控制所述第二路正交驱动单元产生第二正交驱动信号，驱动所述蜂鸣器的第二输入端工作；

S12、调节所述第一正交驱动信号及所述第二正交驱动信号的脉冲宽度，控制所述蜂鸣器实现渐响输出。

优选地，请参阅图8，所述驱动方法还包括：

S13、控制所述模式控制模块获取所述控制器发出的第三模式选择信号；

S14、依据所述第三模式选择信号，控制电路工作在自激模式；

S15、在所述自激模式下，控制所述蜂鸣器以本振频率振动，发出最大声响。

具体地，所述蜂鸣器完成渐响过程后，所述控制器的第二使能端EE从高电平切换到低电平，所述蜂鸣器进入自激模式，驱动所述蜂鸣器以本征频率振动，以形成共振，达到电能最大化利用，输出声响最大。

实施例三

优选地，请参阅图6，本发明所提供的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路与直流直流升压控制电路组合，用于实现不同压电蜂鸣器的驱动作用，满足不同场合的应用需求。

综上所述，本发明所提供的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路包括模式控制模块1、频率提取模块2及驱动逻辑模块3；所述频率提取模块2用于与蜂鸣器的反馈端电连接，所述模式控制模块与所述频率提取模块2电连接，所述驱动逻辑模块3与所述模式控制模块1电连接，控制器的脉冲宽度调制端与所述频率提取模块2电连接；所述驱动逻辑模块3包括第一路正交驱动单元31及第二路正交驱动单元32；所述第一路正交驱动单元31分别与所述控制器的第一使能端、所述模式控制模块1、所述第二路正交驱动单元32及所述蜂鸣器的第一输入端电连接，所述第二路正交驱动单元32分别与所述控制器的第一使能端、所述模式控制模块及所述蜂鸣器的第二输入端电连接；所述模式控制模块与所述控制器的第二使能端电连接。所述蜂鸣器的反馈端浮空，即所述频率提取模块2断开与所述蜂鸣器的反馈端的连接，所述控制器的第二使能端的输出模式选择信号，控制电路工作在他激模式；在他激模式下，所述驱动逻辑模块3产生两路正交驱动信号驱动所述蜂鸣器工作；所述模式控制模块1再次接收所述控制器发出的模式选择信号，控制电路工作在脉冲宽度调制驱动模式或自激模式；在脉冲宽度调制驱动模式下，所述频率提取模块2用于采集所述蜂鸣器的振动反馈信号，并依据所述振动反馈信号生成与所述蜂鸣器的本振频率相同的脉冲宽度调制信号；所述驱动逻辑模块3用于接收受所述控制器控制的脉冲宽度调制信号，分别通过所述第一路正交驱动单元31及所述第二路正交驱动单元32驱动所述蜂鸣器实现蜂鸣器渐响输出；在自激模式下，控制所述蜂鸣器以本振频率振动，发出最大声响。因此，本发明通过他激驱动模式与自激驱动模式的有序组合，利用他激模式实现渐响驱动及自激模式实现最大响度输出，有效地防止蜂鸣器过早机械老化，以及消除蜂鸣器在低声强阶段的高声强余音拖尾现象。

以上对本发明所提供的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种双模式压电蜂鸣器驱动电路，其特征在于，包括：模式控制模块、频率提取模块及驱动逻辑模块；所述频率提取模块用于与蜂鸣器的反馈端电连接，所述模式控制模块与所述频率提取模块电连接，所述驱动逻辑模块与所述模式控制模块电连接，控制器的脉冲宽度调制端与所述频率提取模块电连接；所述驱动逻辑模块包括第一路正交驱动单元及第二路正交驱动单元；所述第一路正交驱动单元分别与所述控制器的第一使能端、所述模式控制模块、所述第二路正交驱动单元及所述蜂鸣器的第一输入端电连接，所述第二路正交驱动单元分别与所述控制器的第一使能端、所述模式控制模块及所述蜂鸣器的第二输入端电连接；所述模式控制模块与所述控制器的第二使能端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述频率提取模块包括限幅缓冲单元、滤波单元、比较单元、倍频单元及脉冲展宽单元；所述限幅缓冲单元与所述蜂鸣器的反馈端电连接，所述滤波单元与所述限幅缓冲单元电连接，所述比较单元与所述滤波单元电连接，所述倍频单元与所述比较单元电连接，所述脉冲展宽单元与所述倍频单元电连接。

3.根据权利要求2所述的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述频率提取模块还包括第一缓冲单元；所述第一缓冲单元分别与所述脉冲展宽单元及所述控制器的脉冲输出端电连接。

4.根据权利要求3所述的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述模式控制模块包括触发单元、模式选择单元、第二缓冲单元、第一反相控制单元及第二反相控制单元；所述触发单元分别与所述控制器的脉冲输出端、所述第一反相控制单元、所述模式选择单元及所述第二反相控制单元电连接，所述第一反相控制单元分别与所述控制器的第二使能端及所述模式选择单元电连接，所述第二缓冲单元分别与所述频率提取模块及所述模式选择单元电连接，所述模式选择单元与所述驱动逻辑模块电连接，所述第二反相控制单元与所述驱动逻辑模块电连接。

5.根据权利要求1所述的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述第一路正交驱动单元包括第一与门子单元、第一或门子单元及第一驱动器子单元；所述第一与门子单元的第一输入端与所述模式控制模块电连接，所述第一与门子单元的第二输入端与所述第二路正交驱动单元及所述控制器的第一使能端电连接，所述第一与门子单元的输出端分别与所述第二路正交驱动单元及所述第一或门子单元的第一输入端电连接，所述第一或门子单元的第二输入端分别与所述模式控制模块及所述第二路正交驱动单元电连接，所述第一或门子单元的输出端与所述第一驱动器子单元电连接，所述第一驱动器子单元与所述蜂鸣器的第一输入端电连接。

6.根据权利要求5所述的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述第二路正交驱动单元包括第二与门子单元、第二或门子单元及第二驱动器子单元；所述第二与门子单元的第一输入端与所述第一与门子单元的输出端电连接，所述第二与门子单元的第二输入端分别与所述第一与门子单元的第二输入端及所述控制器的第一使能端电连接，所述第二与门子单元的输出端与所述第二或门子单元的第一输入端电连接，所述第二或门子单元的第二输入端分别与所述第一或门子单元的第二输入端及所述模式控制模块电连接，所述第二或门子单元的输出端与所述第二驱动器子单元电连接，所述第二驱动器子单元与所述蜂鸣器的第二输入端电连接。

7.一种双模式压电蜂鸣器驱动方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的一种双模式压电蜂鸣器驱动电路，所述双模式压电蜂鸣器驱动方法包括：

所述蜂鸣器的反馈端浮空，控制所述模式控制模块接收所述控制器发出的第一模式选择信号；

依据所述第一模式选择信号，控制电路工作在他激模式；

在所述他激模式下，控制所述驱动逻辑模块产生正交驱动信号驱动所述蜂鸣器工作；

控制所述模式控制模块接收所述控制器发出的第二模式选择信号；

依据所述第二模式选择信号，控制电路工作在脉冲宽度调制驱动模式；

在所述脉冲宽度调制驱动模式下，采集所述蜂鸣器的振动反馈信号；

控制所述频率提取模块对所述振动反馈信号进行信号处理，获得受所述控制器控制的脉冲宽度调制信号；其中，所述脉冲宽度调制信号的频率与所述蜂鸣器的本振频率相同；

控制所述脉冲宽度调制信号输出到所述驱动逻辑模块；

获取所述控制器发出的使能逻辑信号，控制所述驱动逻辑模块工作；

控制所述第一路正交驱动单元产生第一正交驱动信号，驱动所述蜂鸣器的第一输入端工作；

控制所述第二路正交驱动单元产生第二正交驱动信号，驱动所述蜂鸣器的第二输入端工作；

调节所述第一正交驱动信号及所述第二正交驱动信号的脉冲宽度，控制所述蜂鸣器实现渐响输出。

8.根据权利要求7所述的一种双模式压电蜂鸣器驱动方法，其特征在于，所述驱动方法还包括：

控制所述模式控制模块获取所述控制器发出的第三模式选择信号；

依据所述第三模式选择信号，控制电路工作在自激模式；

在所述自激模式下，控制所述蜂鸣器以本振频率振动，发出最大声响。

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