【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

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有源压电蜂鸣器
是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。有源蜂鸣器的优点是，程序控制方便。

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如何区分有源和无源蜂鸣器
大家要了解有源和无源这里的“源”不是指电源，而是指震荡源。也就是说，有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会叫。而无源内部不带震荡源，所以如果用直流信号无法令其鸣叫。必须用2K~5K的方波去驱动它。有源蜂鸣器往往比无源的贵，就是因为里面多个震荡电路。实际是指驱动方式分类，有源驱动和无源驱动，有源蜂鸣器又称为直流蜂鸣器，其内部已经包含了一个多谐振荡器，只要在两端施加额定直流电压即可发声，具有驱动、控制简单的特点，但价格略高。无源蜂鸣器又称为交流蜂鸣器，内部没有振荡器，需要在其两端施加特定频率的方波电压（注意并不是交流，即没有负极性电压）才能发声，具有可靠、成本低、发声频率可调整等特点。

外观上看
两种蜂鸣器好像一样，但仔细看，两者的高度略有区别，有源蜂鸣器a，高度为9mm，而无源蜂鸣器b的高度为8mm。如将两种蜂鸣器的引脚郡朝上放置时，可以看出有绿色电路板的一种是无源蜂鸣器，没有电路板而用黑胶封闭的一种是有源蜂鸣器。

万用表测电阻区别
用万用表电阻档Rxl档测试:用黑表笔接蜂鸣器 "+"引脚，红表笔在另一引脚上来回碰触，如果触发出咔、咔声的且电阻只有8Ω(或16Ω)的是无源蜂鸣器;如果能发出持续声音的，且电阻在几百欧以上的，是有源蜂鸣器。同时有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声;而无源蜂鸣器则和电磁扬声器一样，需要接在音频输出电路中才能发声。

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有源蜂鸣器模块（低电平触发）

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模块电原理图

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模块描述
1 模块采用S8050三极管驱动
2 工作电压3.3V-5V
3 设有固定螺栓孔，方便安装
4 小板PCB尺寸：3.2cm * 1.3cm
5 当I/O口输入低电平时，蜂鸣器发声

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模块接口说明（3线制）
1 VCC 外接3.3V-5V电压（可以直接与5v单片机和3.3v单片机相连）
2 GND 外接GND
3 I/O （out）外接Arduino数字端口

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1. /*
   
2. 【Arduino】66种传感器模块系列实验（49）
   
3. 实验四十九：有源蜂鸣器报警器发声模块 （低电平触发）
   
4. 按键按下发声，LED亮暗反转
   
5. */
   
6. 
   
7. #define LED 13
   
8. #define KEY 2
   
9. #define BUZZER 3
   
10. int KEY_NUM = 0;
    
11. 
    
12. void setup() {
    
13.   pinMode(LED,OUTPUT);
    
14.   pinMode(KEY,INPUT_PULLUP);
    
15.   pinMode(BUZZER,OUTPUT);
    
16.   digitalWrite(BUZZER,HIGH);
    
17. }
    
18. 
    
19. void loop() {
    
20.   ScanKey();
    
21.   if(KEY_NUM==1)
    
22.   {
    
23.     digitalWrite(LED,!digitalRead(LED));
    
24.   }
    
25. }
    
26. 
    
27. void ScanKey()
    
28. {
    
29.    KEY_NUM = 0;
    
30.     if(digitalRead(KEY)==LOW)
    
31.     {
    
32.       delay(20);
    
33.       if(digitalRead(KEY)==LOW)
    
34.       {
    
35.         KEY_NUM=1;
    
36.         buzzer_Di();
    
37.         while(digitalRead(KEY)==LOW);
    
38.       }  
    
39.     }
    
40.   }
    
41.   
    
42.   void buzzer_Di()
    
43.   {
    
44.   digitalWrite(BUZZER,LOW);
    
45.   delay(100);
    
46.   digitalWrite(BUZZER,HIGH);
    
47.   }
    

复制代码

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实验五十：W25Q64 64Mbit FLASH外扩存储模块 （SPI接口 ）

W25X64
该系列是华邦公司推出的大容量SPI FLASH 产品，W25X64 的容量为 64Mbit(8M)，该系列还有 W25Q80/16/32 等W25X16、W25X32、W25X64分别有8192、16384、32768个可编程页，每页256字节，用扇区擦除指令每次可以擦除16页，用块擦除指令每次可以擦除256页，用整片擦除指令既可以擦除整个芯片，W25X16、W25X32、W25X64分别有512、1024、2048个可擦除扇区,或者32、64、128个可擦除的块。W25Q64 的擦写周期多达 10W 次，具有 20 年的数据保存期限，支持电压为 2.7~3.6V，W25Q64 支持标准的 SPI，还支持双输出/四输出的 SPI，最大 SPI 时钟可以到 80Mhz（双输出时相当于 160Mhz，四输出时相当于 320M）。

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SPI总线
SPI，是英语Serial Peripheral Interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。SPI是一个环形总线结构，由ss(cs)、sck、sdi、sdo构成，其时序其实很简单，主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。上升沿到来的时候，sdo上的电平将被发送到从设备的寄存器中。下降沿到来的时候，sdi上的电平将被接收到主设备的寄存器中。

SPI总线是Motorola公司推出的三线同步接口，同步串行3线方式进行通信:一条时钟线SCK，一条数据输入线MOSI，一条数据输出线MISO;用于 CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。SPI主要特点有:可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等。

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SPI 数据速率一般在1到70MHz的范围内，字长为从8位及12位到这两个值的倍数。数据传输一般由数据交换构成。在主控制器向从设备发送数据时，从设备也向主控制器发送数据。因此主控制器的内部移位寄存器和从设备都采用环形设置。在数据交换之前，主控制器和从设备会将存储器数据加载至它们的内部移位寄存器。收到时钟信号后，主控制器先通过MOSI线路时钟输出其移位寄存器的MSB。同时从设备会读取位于SIMO的主控器第一位元，将其存储在存储器中，然后通过SOMI时钟输出其MSB。主控制器可读取位于MISO的从设备第一位元，并将其存储在存储器中，以便后续处理。整个过程将一直持续到所有位元完成交换，而主控器则可让时钟空闲并通过/SS 禁用从设备。

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在 SPI 中，主控制器可与单个或多个从设备通信。如果是一个单从设备，从设备选择信号可连接至从设备的本地接地电位，实现永久接入。对使用多个从设备的应用，可使用两种配置：独立从设备与菊花链从设备。要与从设备单独通信，主控制器必须提供多重从设备选择信号。该配置通常用于必须单独访问多个模数转换器 (ADC) 及数模转换器 (DAC) 的数据采集系统中。菊花链从设备只需要主控制器提供一个从设备选择信号，因为这种配置要求所有从设备同时启用，以确保数据不间断地流经该链路中的所有移位寄存器。典型应用是工业 I/O 模块中的级联多通道输入串行器与输出驱动器。注意，菊花链连接不一定适用于所有的SPI设备，特别是要求多字节传输的（比如存储器芯片）设备。另外，要对外设芯片的数据表进行仔细分析，确定能对它做什么而不能做什么。如果芯片的数据表中没有明确提到菊花链连接，那么该芯片不支持这种连接的几率为50%。