CN205943446U - 一种蜂鸣器驱动电路及可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蜂鸣器驱动电路及可穿戴设备，该蜂鸣器驱动电路包括第一信号发生模块和第二信号发生模块，第一信号发生模块具有用于输出第一PWM波的第一输出端，第二信号发生模块具有用于输出第二PWM波的第二输出端，第一输出端被设置为与蜂鸣器一输入端连接，第二输出端被设置为与蜂鸣器的另一输入端连接，其中第一PWM波和第二PWM波的频率、占空比均相同，且第一PWM波和第二PWM波的信号突变时刻相同、突变方向相反。这样，就能够利用两个驱动能力较弱的信号发生器生成的信号之间的电压差去驱动该蜂鸣器，使得该蜂鸣器达到目标音量。

Description

一种蜂鸣器驱动电路及可穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及电路设计领域，更具体地，本实用新型涉及一种蜂鸣器驱动电路及可穿戴设备。

背景技术

随着穿戴产品的发展，很多产品中需要实现报警提示，例如防丢器等产品，不但要做到轻便还要有超出一定距离时自动声音报警的功能。目前通用的蜂鸣器驱动是开关管通过输出PWM波的方式来实现，一般采用锂电池等放电能力较强的电源供电。

但是由于可穿戴产品尺寸的要求，电池仅能够使用放电能力较弱的纽扣电池，使用纽扣电池的信号发生器仅能够提供驱动能力较弱的驱动信号，可能不足以驱动蜂鸣器，如何使用驱动能力较弱的信号发生器的生成的驱动信号驱动蜂鸣器来达到目标音量是需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种通过两个驱动能力较弱的信号发生模块产生信号的电压差来增强驱动能力的蜂鸣器驱动电路。

根据本实用新型的一个方面，提供一种蜂鸣器驱动电路，包括第一信号发生模块和第二信号发生模块，所述第一信号发生模块具有用于输出第一PWM波的第一输出端，所述第二信号发生模块具有用于输出第二PWM波的第二输出端，所述第一输出端被设置为与蜂鸣器一输入端连接，所述第二输出端被设置为与所述蜂鸣器的另一输入端连接，其中所述第一PWM波和所述第二PWM波的频率、占空比均相同，且所述第一PWM波和所述第二PWM波的信号突变时刻相同、但突变方向相反。

可选的是，所述第一信号发生模块和第二信号发生模块均由一处理器提供。

可选的是，所述蜂鸣器驱动电路还包括上拉电阻和下拉电阻，所述处理器的第一输出端经所述上拉电阻连接至所述处理器的电源端，所述处理器的第二输出端经所述下拉电阻连接至所述处理器的接地端。

可选的是，所述蜂鸣器驱动电路还包括并联电阻，所述并联电阻连接在所述第一输出端和所述第二输出端之间。

可选的是，所述蜂鸣器驱动电路还包括纽扣电池，所述纽扣电池为所述第一信号发生模块和所述第二信号发生模块供电。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种可穿戴设备，包括蜂鸣器和前述的蜂鸣器驱动电路，所述蜂鸣器的两个输入端分别连接至所述蜂鸣器驱动电路的第一输出端和所述第二输出端。

本实用新型的一个有益效果在于，本实用新型的蜂鸣器驱动电路包括第一信号发生模块U1和第二信号发生模块U2，第一信号发生模块具有用于输出第一PWM波的第一输出端，第二信号发生模块具有用于输出第二PWM波的第二输出端，第一输出端与蜂鸣器一输入端连接，第二输出端与蜂鸣器的另一输入端连接，其中，第一PWM波和第二PWM波的频率、占空比均相同，且第一PWM波和第二PWM波的信号突变时刻相同、突变方向相反。其中，PWM波也就是占空比可变的脉冲波形。这样，就能够利用两个驱动能力较弱的信号发生器生成的信号之间的电压差去驱动蜂鸣器，使得该蜂鸣器达到目标音量。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型一种蜂鸣器驱动电路的一种实施方式的方框原理图；

图2是根据本实用新型一种PWM波的实施方式的示意图。

附图标记说明：

U1、U2-信号发生器； B1-蜂鸣器；

R-电阻； Wave1、Wave2-PWM波。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了解决现有技术中存在的无法使用放电能力较弱的电池供电的驱动电路来实现驱动蜂鸣器来达到目标音量的问题，提出了一种蜂鸣器驱动电路，包括第一信号发生模块U1和第二信号发生模块U2，第一信号发生模块具有用于输出第一PWM波的第一输出端，第二信号发生模块具有用于输出第二PWM波的第二输出端，第一输出端被设置为与蜂鸣器一输入端连接，第二输出端被设置为与蜂鸣器的另一输入端连接，其中，第一PWM波和第二PWM波的频率、占空比均相同，且第一PWM波和第二PWM波的信号突变时刻相同、突变方向相反。具体的，PWM波也就是占空比可变的脉冲波形。

蜂鸣器主要分成有源蜂鸣器和无源蜂鸣器，有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的根本区别是产品对输入信号的要求不一样；有源蜂鸣器工作的理想信号是直流电。因为有源蜂鸣器内部有一简单的振荡电路，能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号，从面实出磁场交变，带动钼片振动发音。但是在某些有源蜂鸣器在特定的交流信号下也可以工作，只是对交流信号的电压和频率要求很高，此种工作方式一般不采用。而无源蜂鸣器没有内部驱动电路，有些公司和工厂称为讯响器，国标中称为声响器。无源蜂鸣器工作的理想信号方波。如果给予直流信号蜂鸣器是不响应的，因为磁路恒定，钼片不能振动发音。

因此，本实用新型的蜂鸣器驱动电路主要用于驱动无源蜂鸣器，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。必须用频率为2K-5K的方波去驱动它。PWM波就可以认为是占空比可调的方波。

而且无源蜂鸣器具有两个信号输入端，不分正负极，这样，一个信号输入端连接第一信号发生器用于输出第一PWM波的第一输出端，另一个信号输入端连接第二信号发生器用于输出第二PWM波的第二输出端，就实现了利用两个PWM波的电压差来驱动该无源蜂鸣器。

由于第一PWM波和第二PWM波的频率、占空比均相同，且第一PWM波和第二PWM波的信号突变时刻相同、突变方向相反，利用第一PWM波和第二PWM波的电压差得到的驱动信号就实现了增强效果，这样，就能够利用两个驱动能力较弱的信号发生器生成的信号之间的电压差去驱动该蜂鸣器，使得该蜂鸣器达到目标音量。

具体的，例如如果蜂鸣器的驱动信号电压为10V的PWM波，那么第一PWM波可以是电压值为5V的PWM波，如图2中Wave1所示，第二PWM波是同频率、占空比相同、信号突变时刻相同且突变方向相反的电压值为-5V的PWM波，如图2中Wave2所示，这样，就相当于是电压值为10V的PWM波的驱动效果，增强了信号发生器的驱动能力，能够使得蜂鸣器达到目标音量。

在本实用新型的一个具体实施例中，第一信号发生模块U1和第二信号发生模块U2均由一处理器提供。该处理器具有两个分别输出第一PWM波和第二PWM波的I/O口，并且这两个I/O口必须为可编程为强上拉或者下拉的I/O口，这样，可以设定该处理器在满足相应的条件时，通过这两个I/O口输出第一PWM波和第二PWM波来驱动蜂鸣器，达到报警的目的。

进一步地，蜂鸣器驱动电路还包括上拉电阻和下拉电阻，处理器的第一输出端经上拉电阻连接至处理器的电源端，处理器的第二输出端经下拉电阻连接至处理器的接地端。

连接有上拉电阻的第一输出端，上拉电阻的阻值越小，其驱动能力就越强；对应的，连接有下拉电阻的第二输出端，下拉电阻的阻值越小，其驱动能力就越强，根据调节上拉电阻和下拉电阻的阻值，可以调节对应端口输出的PWM波的电压值。具体的，连接上拉电阻的第一端口，将会输出正电压值的PWM波，连接下拉电阻的第二端口，将会输出负电压值的PWM波。

由于蜂鸣器在被驱动时，蜂鸣器内部线圈会产生反向电动势，该反向电动势在没有并联电阻R的情况下，将会损坏第一输出端口和第二输出端口，而且也会损坏蜂鸣器。因此，在本实用新型的一个具体实施例中，蜂鸣器驱动电路还包括一并联电阻，该并联电阻连接在第一输出端和第二输出端之间，蜂鸣器产生的反向电动势能够通过该并联电阻放电，起到保护第一输出端、第二输出端及蜂鸣器的作用，避免第一输出端、第二输出端和蜂鸣器被反向电动势烧坏，其中，该并联电阻的阻值及尺寸由蜂鸣器的线圈和开关频率决定。

蜂鸣器驱动电路还包括放电能力较弱的纽扣电池，使用该纽扣电池为第一信号发生模块U1和第二信号发生模块U2供电，能够有效降低驱动电路的功耗、延长使用时间的同时，达到驱动蜂鸣器的目的。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种可穿戴设备，包括蜂鸣器和前述的蜂鸣器驱动电路，蜂鸣器的两个输入端分别连接至蜂鸣器驱动电路的第一输出端和第二输出端。

采用上述低功耗的蜂鸣器驱动电路，能够有效延长可穿戴设备的使用时间，提升用户体验。

该可穿戴设备例如可以是防丢器、智能手环等需要实现报警提示的可穿戴设备。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种蜂鸣器驱动电路，其特征在于，包括第一信号发生模块和第二信号发生模块，所述第一信号发生模块具有用于输出第一PWM波的第一输出端，所述第二信号发生模块具有用于输出第二PWM波的第二输出端，所述第一输出端被设置为与蜂鸣器一输入端连接，所述第二输出端被设置为与所述蜂鸣器的另一输入端连接，其中所述第一PWM波和所述第二PWM波的频率、占空比均相同，且所述第一PWM波和所述第二PWM波的信号突变时刻相同、突变方向相反。

2.根据权利要求1所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述第一信号发生模块和第二信号发生模块均由一处理器提供。

3.根据权利要求2所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述蜂鸣器驱动电路还包括上拉电阻和下拉电阻，所述处理器的第一输出端经所述上拉电阻连接至所述处理器的电源端，所述处理器的第二输出端经所述下拉电阻连接至所述处理器的接地端。

4.根据权利要求1所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述蜂鸣器驱动电路还包括并联电阻，所述并联电阻连接在所述第一输出端和所述第二输出端之间。

5.根据权利要求1所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述蜂鸣器驱动电路还包括纽扣电池，所述纽扣电池为所述第一信号发生模块和所述第二信号发生模块供电。

6.一种可穿戴设备，其特征在于，包括蜂鸣器和权利要求1-5中任一项所述的蜂鸣器驱动电路，所述蜂鸣器的两个输入端分别连接至所述蜂鸣器驱动电路的第一输出端和所述第二输出端。