【物联网技术与应用】实验10：蜂鸣器实验
实验10 蜂鸣器实验
【实验介绍】
蜂鸣器是音频信号装置。蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。
【实验组件】
● Arduino Uno主板* 1
● USB数据线* 1
● 有源蜂鸣器* 1
● 无源蜂鸣器* 1
● 面包板* 1
● 9V方型电池* 1
● 跳线若干
【实验原理】
如图所示，将两个蜂鸣器的引脚朝上，您可以看到带有绿色电路板的引脚是一个无源蜂鸣器，而另一个带有黑色塑料外壳而不是电路板的蜂鸣器是有源蜂鸣器。
有源蜂鸣器内置振荡源，所以通电时会发出声音。但无源蜂鸣器没有这种源，所以如果使用直流信号它不会发出蜂鸣声；相反，需要使用频率在2K到5K之间的方波来驱动它。由于有内置振荡电路，所以有源蜂鸣器通常比无源蜂鸣器昂贵。
【实验内容】
第一步：建立电路，如图所示：
无源蜂鸣器
第二步：编程
第三步：编译
第四步：将程序上传到Arduino Uno板
代码如下：
//function:buzzer beeping in different frequence/*******************************************/const int buzzerPin = 7;//the buzzer pin attach toint fre;//set the variable to store the frequence value/*******************************************/void setup(){pinMode(buzzerPin,OUTPUT);//set buzzerPin as OUTPUT}/*******************************************/ void loop(){for(int i = 200;i <= 800;i++) //frequence loop from 200 to 800{tone(7,i); //in pin7 generate a tone,it frequence is idelay(5); //wait for 5 milliseconds }delay(4000); //wait for 4 seconds on highest frequencefor(int i = 800;i >= 200;i--) //frequence loop from 800 downto 200{tone(7,i); //in pin7 generate a tone,it frequence is idelay(10); //delay 10ms}}
【实验结果1】
现在可以听到无源蜂鸣器响了，如果在这里使用有源蜂鸣器，它也以相同的方式工作。如图所示：
此时无源蜂鸣器发出声响。
有源蜂鸣器
注意：有源蜂鸣器有一个内置振荡源，所以只要连接好就会发出蜂鸣声。
第二步：编程
第三步：编译
第四步：将程序上传到Arduino Uno板
代码如下：
/************************************************\* function:you can hear the active buzzer beeping.\* But it won't work if you use a passive one here. *************************************************/int buzzerPin = 7;//the pin of the active buzzer attach to pin7void setup(){pinMode(buzzerPin,OUTPUT);//set the buzzer as as OUTPUTdigitalWrite(buzzerPin,LOW);//initialize the buzzerPin as LOW level}void loop(){digitalWrite(buzzerPin,LOW);delay(1000);digitalWrite(buzzerPin,HIGH);delay(1000);}
【实验结果2】
现在，您可以听到蜂鸣器发出蜂鸣声，但是如果你在这里使用一个无源蜂鸣器，它将不起作用。
【实验体会】
在完成蜂鸣器实验后，我对有源蜂鸣器与无源蜂鸣器的工作原理及使用方式均有了显著提升的认知水平。实验过程中，我顺利搭建起相应电路，并精心编写程序以驱动蜂鸣器发声。 就无源蜂鸣器而言，因其缺少内置振荡源，故而需借助频率处于 2K 至 5K 范围的方波信号予以驱动。借助所编写程序，我得以精准掌控无源蜂鸣器按不同频率发出蜂鸣声，从而对其工作原理形成了更为透彻清晰的理解。
对于有源蜂鸣器，鉴于其自身已内置振荡源，仅需确保电路连接无误，便可使其正常发声。我通过编写程序成功驱动有源蜂鸣器发出蜂鸣，由此对其使用有了更优的领悟。
经由此次实验，我在电路搭建与 Arduino 编程这两方面的能力均得到有效锻炼与提升，同时对蜂鸣器的理解也更为深刻。蜂鸣器作为一种极为常见的音频信号装置，在实际应用场景中有着广泛的运用领域。我深切意识到，熟练掌握蜂鸣器的工作原理与使用方法，对于电子制作以及嵌入式系统开发工作而言意义重大。
总体来讲，本次实验使我对蜂鸣器的工作原理和使用方法更为熟知，并且有力地增强了我的实验操作与编程技能。我满怀期待，渴望在后续的学习与实践进程中能够充分运用此次所学知识，创造出更多新颖有趣且具备实用价值的电子装置作品。