CN219872864U - 一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，包括控制单元，其中IO1端口与蜂鸣器的第一端连接为其提供电源，IO2端口经三极管N1与所述蜂鸣器的第二端连接为其提供方波信号用于发声；充放电单元，其与所述蜂鸣器的第一端连接，所述充放电单元包括第一电阻R1和电容E1；其中，所述控制单元的IO1端口包括输出模式和高阻态模式。本实用新型利用控制单元的IO1端口直接向蜂鸣器供电，且通过改变IO1端口的状态实现对蜂鸣器的控制，电路结构的稳定性好，减少了对更多元器件的依赖，降低了故障率。

Description

一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路

技术领域

本实用新型涉及蜂鸣器的技术领域，尤其涉及一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路。

背景技术

无源蜂鸣器也被称为电磁式蜂鸣器，主要是由永磁体、线圈、振荡片组成。无源蜂鸣器利用电磁感应现象，为音圈接入交变电流后形成的电磁铁与永磁铁相吸或相斥而推动振膜发声，接入直流电只能持续推动振膜而无法产生声音，只能在接通或断开时产生声音。无源蜂鸣器的发声过程为：外部按照一定的频率提供一个振荡信号(一定占空比的方波)，该信号是作用于线圈，产生的磁声与永磁体共同作用，使一片金属片（振荡片）发生震动，从而发出声音。

原有蜂鸣器驱动电路的开关电路需要两个三极管和两颗电阻来控制电源的通断。MCU(微控制单元、单片机)的IO口(输入输出口)与NPN型三极管的基极相连，通过控制NPN三极管的通断从而控制PNP型三极管的通断，以此来控制蜂鸣器电源的通断。其开关电路需要用4个元件开实现相应的功能，物料成本增加的同时，也增加了PCB(印制电路板)绘制的难度与复杂度。

综上，现需要提出一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，可以解决现有技术中蜂鸣器驱动电路较为复杂的问题。具体方案如下：

一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，包括：

控制单元，其中IO1端口与蜂鸣器的第一端连接为其提供电源，IO2端口经三极管N1与所述蜂鸣器的第二端连接为其提供方波信号用于发声；

充放电单元，其与所述蜂鸣器的第一端连接，所述充放电单元包括第一电阻R1和电容E1；

其中，所述控制单元的IO1端口包括输出模式和高阻态模式。

在本实用新型的一些实施例中，所述IO1端口为输出模式时，所述蜂鸣器为工作状态，所述IO1端口为高阻态模式时，所述蜂鸣器为关闭状态或尾音状态。

在本实用新型的一些实施例中，所述蜂鸣器的第一端和第二端之间并联有第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端与充放电单元连接，其另一端与所述三极管N1的集电极连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述三极管N1的基极与所述控制单元的IO2端口连接，所述三极管N1的发射极接地。

在本实用新型的一些实施例中，所述三极管N1的基极与所述控制单元的IO2端口之间设置有第三电阻R3。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一电阻R1的一端与所述控制单元的IO1端口连接，其另一端与电容E1连接；所述电容E1的另一端接地。

在本实用新型的一些实施例中，所述蜂鸣器为压电式蜂鸣器或电磁式蜂鸣器中的一种，所述蜂鸣器的驱动电压为5V。

在本实用新型的一些实施例中，所述电容E1为贴片式电容或铝电解电容中的一种。

在本实用新型的一些实施例中，还提供了一种家用电器，包括上述的蜂鸣器驱动电路和蜂鸣器。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型利用控制单元的IO1端口直接向蜂鸣器供电，且通过改变IO1端口的状态实现对蜂鸣器的控制，电路结构的稳定性好，减少了对更多元器件的依赖，降低了故障率。

另外，通过三极管N1控制脉冲宽度调制，当方波输出0时，蜂鸣器的电压可以直接拉到地（大约0.3V），相比直接用控制单元的端口驱动，蜂鸣器的压降更大，声音更响。

附图说明

图1示出了根据一些实施例的驱动电路的原理图一。

图2示出了根据一些实施例的驱动电路的原理图二。

附图标记：100-控制单元；200-充放电单元；300-蜂鸣器。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

实施例

参照图1所示，

一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，包括：

控制单元100，其中IO1端口与蜂鸣器300的第一端连接为其提供电源，IO2端口经三极管N1与所述蜂鸣器300的第二端连接为其提供方波信号用于发声；

充放电单元200，其与所述蜂鸣器300的第一端连接，所述充放电单元200包括第一电阻R1和电容E1；

其中，所述控制单元100的IO1端口包括输出模式和高阻态模式。

在本实用新型的一些实施例中，所述IO1端口为输出模式时，所述蜂鸣器为工作状态，所述IO1端口为高阻态模式时，所述蜂鸣器为关闭状态或尾音状态。

具体地，在使用过程中，当蜂鸣器300工作时，将控制单元100的IO1端口配置为输出模式，即输出高电平为蜂鸣器300供电，同时给充放电单元200的电容E1进行充电，然后控制单元100的IO2端口输出PWM，即方波信号，驱动蜂鸣器200发声。

而当控制单元100的IO1端口为高阻态模式时，控制单元100不再给蜂鸣器300供电，充放电单元200继续给蜂鸣器300供电，从而蜂鸣器300继续发声；随着电容E1内的电量减少，蜂鸣器300的声音也越来越小，直至电容E1中的电量用完，蜂鸣器300停止发声，从而蜂鸣器300产生尾音效果，实现蜂鸣器300的和弦音。

在本实用新型的一些实施例中，所述蜂鸣器的第一端和第二端之间并联有第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端与充放电单元连接，其另一端与所述三极管N1的集电极连接。第二电阻R2为大电阻，用于三极管N1关断时，对蜂鸣器300进行防护。三极管N1关断时，蜂鸣器300的放电电流流过第二电阻R2，防止蜂鸣器300损坏。

在本实用新型的一些实施例中，所述三极管N1的基极与所述控制单元的IO2端口连接，所述三极管N1的发射极接地。

在本实用新型的一些实施例中，所述三极管N1的基极与所述控制单元的IO2端口之间设置有第三电阻R3，第三电阻R3为限流电阻，对三极管N1进行电流防护。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一电阻R1的一端与所述控制单元的IO1端口连接，其另一端与电容E1连接；所述电容E1的另一端接地。同样地，第一电阻R1为限流电阻，用于对电容E1进行电流保护。

在本实用新型的一些实施例中，所述蜂鸣器为压电式蜂鸣器或电磁式蜂鸣器中的一种，所述蜂鸣器的驱动电压为5V。

在本实用新型的一些实施例中，控制单元100可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM (Acorn RISCMachine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，控制单元100还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制单元100也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。

在本实用新型的一些实施例中，所述电容E1为贴片式电容或铝电解电容中的一种。优选地，电容E1为贴片式电容，能够节省电路板的空间，提高布板效率。

在本实用新型的一些实施例中，三极管N1的功能等同于开关，若三极管N1为NPN型三极管时，IO2端口输出为高电平时，开关闭合；IO2端口输出为低电平时，开关断开。

若三极管N1为PNP型三极管时：IO2端口输出为高电平时，开关断开；IO2端口输出为低电平时，开关闭合。另外，通过三极管N1控制脉冲宽度调制，当方波输出0时，蜂鸣器的电压可以直接拉到地（大约0.3V），相比直接用控制单元的端口驱动，蜂鸣器的压降更大，声音更响

在本实用新型的一些实施例中，还提供了一种家用电器，包括上述的蜂鸣器驱动电路和蜂鸣器。该家用电器可以为冰箱、洗衣机等。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型利用控制单元的IO1端口直接向蜂鸣器供电，布局与布线更简单，提高了开发效率；且通过改变IO1端口的状态实现对蜂鸣器的控制，电路结构的稳定性好，减少了对更多元器件的依赖，降低了故障率。同时，用更少的元器件实现了相同的蜂鸣器效果，生产成本降低，在市场竞争中更有优势。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，包括：

控制单元，其中IO1端口与蜂鸣器的第一端连接为其提供电源，IO2端口经三极管N1与所述蜂鸣器的第二端连接为其提供方波信号用于发声；

充放电单元，其与所述蜂鸣器的第一端连接，所述充放电单元包括第一电阻R1和电容E1；

其中，所述控制单元的IO1端口包括输出模式和高阻态模式。

2.根据权利要求1所述的一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述IO1端口为输出模式时，所述蜂鸣器为工作状态，所述IO1端口为高阻态模式时，所述蜂鸣器为关闭状态或尾音状态。

3.根据权利要求1所述的一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述蜂鸣器的第一端和第二端之间并联有第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端与充放电单元连接，其另一端与所述三极管N1的集电极连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述三极管N1的基极与所述控制单元的IO2端口连接，所述三极管N1的发射极接地。

5.根据权利要求1所述的一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述三极管N1的基极与所述控制单元的IO2端口之间设置有第三电阻R3。

6.根据权利要求1所述的一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述第一电阻R1的一端与所述控制单元的IO1端口连接，其另一端与电容E1连接；所述电容E1的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述蜂鸣器为压电式蜂鸣器或电磁式蜂鸣器中的一种，所述蜂鸣器的驱动电压为5V。

8.根据权利要求1所述的一种用于和弦音蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述电容E1为贴片式电容或铝电解电容中的一种。