STM32-PWM驱动无源蜂鸣器
硬件介绍
本期使用到的硬件是一个无源蜂鸣器模块。讲到无源蜂鸣器，对应的还有一种有源蜂鸣器，我们来看看它们的区别。
无源蜂鸣器的特点
- 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2K~5K的方波去驱动
- 声音频率可控，可以做出“多来米发索拉西”的效果。
- 在一些特例中，可以和LED复用一个控制口。
有源蜂鸣器的特点
- 有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会叫
- 程序控制方便，单片机一个高低电平就可以让其发出声音，而无源蜂鸣器却做不到。
- 无法发出“多来米发索拉西”的效果。
控制原理
模块原理图简介
接口说明
- P1：是外部控制信号的输入接口（比如连接单片机的 GPIO 引脚）。
- 引脚 1 接 VCC（电源正极，一般为 3.3V/5V ，给控制逻辑供电）。
- 引脚 2 是控制信号输出端：通过输出高低电平，决定三极管 Q1 的状态。
- 引脚 3 接 GND（电源地，提供回路）。
限流电阻（R1）
- R1（1kΩ）：作用是限制三极管基极电流，保护三极管 Q1 不被过大电流损坏。当 P1 引脚 2 输出高电平时，电流从 VCC → P1-1 → P1-2 → R1 → Q1 基极，R1 起到限流作用，让基极电流处于安全范围。
三极管（Q1，S8550）
- Q1（S8550）：是 PNP 型三极管，作为 “电子开关” 使用。
- 导通条件：当 P1 引脚 2 输出低电平时，三极管基极电压低于发射极（Q1 发射极接 VCC ），满足 PNP 导通要求，Q1 导通。
- 截止条件：当 P1 引脚 2 输出高电平时，基极电压接近 VCC ，三极管截止。
无源蜂鸣器（B1）
- B1：是无源蜂鸣器（需要外部输入一定频率的方波驱动才能发声）。
- 当 Q1 导通时，电流路径：VCC → Q1 发射极→ Q1 集电极 → B1 → GND ，此时如果控制信号（P1-2）输出一定频率的方波（高低电平交替变化），蜂鸣器会因电流交替通断、内部压电陶瓷片 / 电磁线圈振动而发声。
- 若控制信号是固定电平（持续高或低），蜂鸣器只会有短暂 “滴答” 声（因只有一次通断），无法持续发声。
占空比在此处对音量有一定量的影响，在相同频率下，占空比的变化会轻微影响蜂鸣器的平均功率输入，从而对音量产生一定调节作用：
- 占空比越高（高电平时间越长），单位时间内输入的能量越多，音量可能略大；
- 占空比越低，输入能量越少，音量可能略小。但这种影响远不如频率是否匹配谐振频率，或驱动电压大小对音量的影响显著，因此占空比通常不是调节音量的主要手段。
代码实现
STM32Cubemx配置
无源蜂鸣器连接到STM32的PA1引脚，对应上定时器TIM2的通道2
PWM脉冲频率计算
- 系统时钟频率72Mhz / 72-1(PSC) = 1Mhz
- 1M / 500-1(ARR) = 2000Hz
beep.c
#include "beep.h"
extern TIM_HandleTypeDef htim2;void Beep_On()
{HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
}void Beep_Off()
{HAL_TIM_PWM_Stop(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
}beep.h
#ifndef __BEEP_H
#define __BEEP_H#include "main.h"void Beep_On();
void Beep_Off();#endif