自消除异响的蜂鸣器尾声电路及应用其的电器设备

摘要

本发明公开了一种自消除异响的蜂鸣器尾声电路及应用其的电器设备，其中，自消除异响的蜂鸣器尾声电路包括：用于实现信号双输入双输出的输入输出分裂模块、用于根据双输出状态同相输出高低电平的双反向模块以及用于根据双输出状态和高低电平实现蜂鸣器尾声输出且自消除异响的尾声电压输出模块。本发明的一种自消除异响的蜂鸣器尾声电路，摒弃双IO控制，降低单片机IO口的资源成本，通过单IO控制方式实现无源压电式蜂鸣器的谐振发声，通过双反向模块实现蜂鸣器断路，自消除异响，通过单IO分裂电路为输出双电平状态实现尾音输出，避免干扰，提高开发人员的开发效率，缩短开发周期，提高产品可靠性。

说明书

技术领域

本发明属于蜂鸣器技术领域，具体涉及一种自消除异响的蜂鸣器尾声电路及应用其的电器设备。

背景技术

市场上吸油烟机、蒸烤箱等家电的蜂鸣器电路一般采取“双IO+三极管”控制的压电式蜂鸣器电路。

但是，这种压电式蜂鸣器电路存在硬件成本高、上电异响、单片机IO资源浪费等缺点，以往研发人员或企业由于墨守成规、技术提升限制而忽略了对该部分应用的创新改善，直接导致产品可靠性低、开发过程成本高、品牌质量下降等客观现象的发生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种自消除异响的蜂鸣器尾声电路，降低单片机IO口的资源成本，实现蜂鸣器自消除异响。

本发明的另一目的是提供一种电器设备。

本发明所采用的技术方案是：

一种自消除异响的蜂鸣器尾声电路，包括用于实现信号双输入双输出的输入输出分裂模块、用于根据双输出状态同相输出高低电平的双反向模块以及用于根据双输出状态和高低电平实现蜂鸣器尾声输出且自消除异响的尾声电压输出模块，所述输入输出分裂模块电连接双反向模块和尾声电压输出模块，所述双反向模块电连接尾声电压输出模块。

优选地，还包括蜂鸣器模块，所述蜂鸣器模块电连接双反向模块和尾声电压输出模块。

优选地，所述输入输出分裂模块包括第一三极管Q1、第一电容C1、第一二极管D1和第一电阻R1，所述第一三极管Q1的基极并联第一电容C1的一端、第一二极管D1的正极和第一电阻R1的一端，所述第一电容C1的另一端接地，所述第一二极管D1的负极和第一电阻R1的一端均电连接IO口B0和双反向模块。

优选地，所述双反向模块包括第二三极管Q2、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和场效应管Q4，所述第二三极管Q2的基极电连接输入输出分裂模块，所述第二三极管Q2的集电极并联第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端和场效应管Q4的栅极，所述第二电阻R2的另一端连接第一电源，所述第二三极管Q2的发射极、第三电阻R3的另一端和场效应管Q4的源极均接地，所述场效应管Q4的漏极并联第四电阻R4的一端和蜂鸣器模块，所述第四电阻R4的另一端连接尾声电压输出模块。

优选地，所述尾声电压输出模块包括第三三极管Q3、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和电解电容EC1，所述第三三极管Q3的基极并联第六电阻R6的一端和第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端和第三三极管Q3的发射极均连接第一电源，所述第六电阻R6的另一端电连接第一三极管Q1的集电极，所述第三三极管Q3的集电极串联第五电阻R5后并联电解电容EC1的一端和双反向模块，所述电解电容EC1的另一端接地。

优选地，所述蜂鸣器模块包括蜂鸣器BUZ和第八电阻R8，所述蜂鸣器BUZ的两端电连接第八电阻R8的两端，所述第八电阻R8的一端电连接第四电阻R4和第五电阻R5的公共连接端，所述第八电阻R8的另一端电连接第四电阻R4和场效应管Q4的公共连接端。

优选地，所述第一电源的电压为5V。

优选地，所述蜂鸣器BUZ的频率为2±0.5KHZ，所述蜂鸣器BUZ的分贝为75dB。

优选地，所述第四电阻R4为钳位电阻。

本发明的另一个技术方案是这样实现的：

一种电器设备，其包括所述的自消除异响的蜂鸣器尾声电路。

与现有技术相比，本发明的自消除异响的蜂鸣器尾声电路，通过输入输出分裂模块实现信号双输入双输出，通过双反向模块根据双输出状态同相输出高低电平，通过尾声电压输出模块根据双输出状态和高低电平实现蜂鸣器尾声输出且自消除异响，从而摒弃双IO控制，降低单片机IO口的资源成本，通过单IO控制方式实现无源压电式蜂鸣器的谐振发声，通过双反向模块实现蜂鸣器断路，自消除异响，通过单IO分裂电路为输出双电平状态实现尾音输出，避免干扰，提高开发人员的开发效率，缩短开发周期，提高产品可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种自消除异响的蜂鸣器尾声电路的电路图。

附图标记说明

1-输入输出分裂模块，2-双反向模块，3-尾声电压输出模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本发明实施例提供一种自消除异响的蜂鸣器尾声电路，如图1所示，包括用于实现信号双输入双输出的输入输出分裂模块1、用于根据双输出状态同相输出高低电平的双反向模块2以及用于根据双输出状态和高低电平实现蜂鸣器尾声输出且自消除异响的尾声电压输出模块3，所述输入输出分裂模块1电连接双反向模块2和尾声电压输出模块3，所述双反向模块2电连接尾声电压输出模块3。

这样，通过输入输出分裂模块1实现信号双输入双输出，通过双反向模块2根据双输出状态同相输出高低电平，通过尾声电压输出模块3根据双输出状态和高低电平实现蜂鸣器尾声输出且自消除异响，从而摒弃双IO控制，降低单片机IO口的资源成本，通过单IO控制方式实现无源压电式蜂鸣器的谐振发声，通过双反向模块实现蜂鸣器断路，自消除异响，通过单IO分裂模块为输出双电平状态实现尾音输出，避免干扰，提高开发人员的开发效率，缩短开发周期，提高产品可靠性。

还包括蜂鸣器模块4，所述蜂鸣器模块4电连接双反向模块2和尾声电压输出模块3。

这样，通过蜂鸣器模块4接收高低电平发声。

所述输入输出分裂模块1包括第一三极管Q1、第一电容C1、第一二极管D1和第一电阻R1，所述第一三极管Q1的基极并联第一电容C1的一端、第一二极管D1的正极和第一电阻R1的一端，所述第一电容C1的另一端接地，所述第一二极管D1的负极和第一电阻R1的一端均电连接IO口B0和双反向模块2。

这样，通过输入输出分裂模块1实现IO的分裂状态输出，具体包括如下步骤：

1.1：当IO口“B0”为高电平时，由于第一三极管Q1的饱和导通，导致B1输出为低电平，B2输出为高电平；

1.2：当IO口“B0”为低电平时，由于第一三极管Q1的截止，导致B1输出为高电平，B2输出为低电平；

1.3：当IO口“B0”为PWM时，由于第一电阻R1、第一电容C1和第一二极管D1组成的低通滤波器作用，导致第一三极管Q1的截止，从而B1输出为高电平，B2输出为PWM电平，自此，实现IO的分裂状态输出。

所述双反向模块2包括第二三极管Q2、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和场效应管Q4，所述第二三极管Q2的基极电连接输入输出分裂模块1，所述第二三极管Q2的集电极并联第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端和场效应管Q4的栅极，所述第二电阻R2的另一端连接第一电源，所述第二三极管Q2的发射极、第三电阻R3的另一端和场效应管Q4的源极均接地，所述场效应管Q4的漏极并联第四电阻R4的一端和蜂鸣器模块4，所述第四电阻R4的另一端连接尾声电压输出模块3。其中，所述第一电源的电压为5V。

这样，通过双反向模块2实现B2状态的同相输出，具体包括如下步骤：

2.1：当B2为高电平时，由于第二三极管Q2的饱和导通，VCE_Q2＝0，场效应管Q4截止，导致E2输出为高电平；

2.2：当B2为低电平时，由于第二三极管Q2截止，通过电阻第二电阻R2、第三电阻R3实现场效应管Q4正向偏置导通，E2输出为低电平；

2.3：当B2为PWM电平时，由于第二三极管Q2、场效应管Q4交替重复步骤2.2～2.3，E2输出为PWM电平。

所述尾声电压输出模块3包括第三三极管Q3、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和电解电容EC1，所述第三三极管Q3的基极并联第六电阻R6的一端和第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端和第三三极管Q3的发射极均连接第一电源，所述第六电阻R6的另一端电连接第一三极管Q1的集电极，所述第三三极管Q3的集电极串联第五电阻R5后并联电解电容EC1的一端和双反向模块2，所述电解电容EC1的另一端接地。其中，所述第四电阻R4为钳位电阻，其电阻阻值为200KΩ。其中，电解电容EC1的电容为100μF，电压为16V。

这样，通过尾声电压输出模块3实现蜂鸣器尾声电压预充电及钳位电阻R30实现蜂鸣器异响自消除，具体包括如下步骤：

3：当B0为高电平时，电路进入1.1及2.1阶段，第三三极管Q3导通且连接第一电源+5V，通过第五电阻R5对电解电容EC1充电，由于蜂鸣器BUZ一端与电解电容EC1相连于E1点，此时蜂鸣器BUZ电压等于电解电容EC1电压；

根据2.1，当B0高电平→B2高电平→E2低电平→Q4截止，蜂鸣器另一端通过钳位电阻第四电阻R4连接到E1点，此时蜂鸣器两边电压相等，无电流流过，故自动消除由于电解电容EC1电压上升而带来的固有导通异响。

所述蜂鸣器模块4包括蜂鸣器BUZ和第八电阻R8，所述蜂鸣器BUZ的两端电连接第八电阻R8的两端，所述第八电阻R8的一端电连接第四电阻R4和第五电阻R5的公共连接端，所述第八电阻R8的另一端电连接第四电阻R4和场效应管Q4的公共连接端。其中，所述蜂鸣器BUZ的频率为2±0.5KHZ，所述蜂鸣器BUZ的分贝为75dB。

这样，通过设置B0口持续PWM信号实现压电式蜂鸣器尾声输出，具体包括如下步骤：

4.1：当IO口B0为PWM时，进入1.3及2.3阶段，第一电源+5V停止对电解电容EC1充电；

4.2：当PWM信号中的高电平时，根据3得知，蜂鸣器无异响输出；

4.3：当PWM信号中的低电平时，根据2.2得知，场效应管Q4导通，电解电容EC1经过E1点向蜂鸣器输出电流，蜂鸣响起；

4.4：重复4.2～4.3步骤，蜂鸣声持续，但由于电解电容EC1电压随蜂鸣声逐渐消耗而降低，蜂鸣声产生拖尾的效果。

5：设置B0口持续高电平实现压电式蜂鸣器关闭；

当一个蜂鸣周期完成后，设置B0为持续高电平，进入1.1、2.1、3的阶段；电解电容EC1为下个周期预充电至+5V，场效应管Q4关闭，蜂鸣器由于第四电阻R4的钳位作用使得蜂鸣器两端电位相等而自消除异响。

本发明的自消除异响的蜂鸣器尾声电路，通过输入输出分裂模块实现信号双输入双输出，通过双反向模块根据双输出状态同相输出高低电平，通过尾声电压输出模块根据双输出状态和高低电平实现蜂鸣器尾声输出且自消除异响，从而摒弃双IO控制，降低单片机IO口的资源成本，通过单IO控制方式实现无源压电式蜂鸣器的谐振发声，通过双反向模块实现蜂鸣器断路，避免上电异响，通过单IO分裂电路为输出双电平状态实现尾音输出，设置钳位电阻实现蜂鸣器自消除异响，避免干扰，提高开发人员的开发效率，缩短开发周期，提高产品可靠性。

实施例2

本发明实施例2提供一种电器设备，其包括所述的自消除异响的蜂鸣器尾声电路。

其中，电器设备为吸油烟机、蒸烤箱等大功率电器设备。

本发明的电器设备，通过输入输出分裂模块实现信号双输入双输出，通过双反向模块根据双输出状态同相输出高低电平，通过尾声电压输出模块根据双输出状态和高低电平实现蜂鸣器尾声输出且自消除异响，从而摒弃双IO控制，降低单片机IO口的资源成本，通过单IO控制方式实现无源压电式蜂鸣器的谐振发声，通过双反向模块实现蜂鸣器断路，避免上电异响，通过单IO分裂电路为输出双电平状态实现尾音输出，设置钳位电阻实现蜂鸣器自消除异响，避免干扰，提高开发人员的开发效率，缩短开发周期，提高产品可靠性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。