Это правильный способ подключения пьезо-динамика к MCU?

8

введите описание изображения здесь

Это правильный способ подключения пьезо-зуммера к выводу микроконтроллера? Есть ли что-нибудь, что можно улучшить в смысле надежности и энергопотребления? Как выбрать D1?

miceuz
источник
Насколько я знаю, пьезо могут испускать отрицательные всплески напряжения при физическом ударе. с другой стороны - вы используете напряжение на пьезо - он изгибается, затем выпрямляется и испускает всплеск обратной полярности.
Mysuz
Возможно, ты прав. Но схемы, которые я видел, используют резистор или диод, но не оба.
м.Алин
У вас есть номер детали для пьезо-зуммера? У многих есть встроенная схема вождения, и она отлично работает с TTL.
Скотт Сейдман
@ ScottSeidman Я проектирую с «немым» зуммером, так как те, что с драйверами внутри, как правило,
стоят
@miceuz: пьезо создает отрицательные напряжения в том же смысле, что и конденсатор. Зуммер может иметь некоторую индуктивность, которая потенциально может действовать как источник тока. Ваша схема будет работать нормально, так как диод позаботится об эффектах индуктивности. Резистор 1К вверху может даже не понадобиться.
Кристоф Б.

Ответы:

1

Вы, вероятно, можете значительно увеличить значение резистора. (попробуйте 100 кОм или 1 М). Что касается резистора 1 кОм, поскольку он обеспечивает путь разряда для емкости пьезо, его значение будет определяться размером пьезо, а также диапазоном частот, на котором вы собираетесь работать. , Более высокое значение будет меньше с потерями, но может не обеспечить адекватного разряда для пьезо, если он очень большой или вы собираетесь управлять им с очень высокой частотой (где необходимо быстрое восстановление). Это легко оценить, если вы знаете емкость зуммера.

D1 должен быть быстрым диодом, подойдет любой тип Шоттки.

В зависимости от того, насколько громко вы хотите включить зуммер, вы можете добавить резистор последовательно с самим зуммером. Я бы начал с низких значений сопротивления (10 с) и работал над тем, что вас устраивает. Опять вы берете убытки, но если вы не можете отрегулировать напряжение на диске, это вариант. Конденсатор, включенный последовательно с зуммером, также является опцией, чтобы обеспечить ограничение мощности, а также изменить характер тона.

Райан
источник
1
Нет, он не может уронить резистор: пьезо емкостный, и полевой транзистор зарядит его, но отключение не разряжает емкость. Это то, что делает резистор.
Стивенв
Doh! Вы правы! Надзор с моей стороны! Отредактированный ответ.
Райан
2

Не все пьезоэлектрические зуммеры сделаны равными,

В основном у вас есть очень простые, это всего лишь небольшой пьезоэлектрический динамик (как у старых твитеров Motorola, весь пластиковый корпус, без магнита), будьте осторожны; они разрушаются постоянным током, поэтому используйте конденсатор (0,01 мкФ), чтобы избежать постоянного тока, проходящего через преобразователь, и убедитесь, что вы питаете зверя какой-то квадратной или синусоидальной волной, и ... Затем пьезо-зуммеры со встроенным в схеме генератора / драйвера, которая управляет пьезоэлектрическим элементом, с теми, у кого вы должны иметь характеристики зуммера, но я обнаружил, что большинство из них ведут себя хорошо при 5 Вольт постоянного тока. массовое производство сделало их дешевыми.

RDeLaPlaza
источник
2

Более простой способ, который я часто использовал, - это прямое подключение пьезо в мостовом режиме, используя два вывода ввода / вывода. Этот метод должен использоваться только с гораздо более дешевыми пьезоэлементами, а не с зуммерами, в которые встроен драйвер с фиксированной частотой. Для последнего следует использовать схему опросчиков.

По определению пьезо не будет выдавать намного больше напряжения, чем используется для его управления, а защитные диоды на порту будут защищать MCU от любых пиков.

Большинство модулей ШИМ в современных MCU можно настроить на использование двух выходных контактов; один неинвертирующий и один инвертирующий. Это дает удвоенное напряжение питания на пьезоэлектрическом преобразователе, от пика к пику, что дает намного лучший объем и позволяет избежать медленного разряда, который можно получить при использовании схемы с односторонним возбуждением, приведенной выше.

Кроме того, этот способ делает это удаляет все вспомогательные компоненты. Это требует небольшого кода для настройки ШИМ для вывода правильной частоты, но если вы хотите полностью контролировать выходную частоту и громкость, это очень дешево. Это широко используемая техника, часто используемая, например, в музыкальных схемах поздравительных открыток.

Саймон Тилсон
источник