Ist dies ein geeigneter Weg, um einen Piezo-Lautsprecher an die MCU anzuschließen?

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Ist dies ein geeigneter Weg, um einen Piezo-Summer an den Mikrocontroller-Pin anzuschließen? Gibt es etwas, das im Sinne von Robustheit und Stromverbrauch verbessert werden könnte? Wie wähle ich D1 aus?

Mäuse
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Soweit ich weiß, können Piezos negative Spannungsspitzen abgeben, wenn sie physisch getroffen werden. Auf der anderen Seite - Sie verwenden Spannung an einem Piezo - biegt es sich, richtet sich dann auf und sendet eine Spitze mit umgekehrter Polarität aus.
Mäuse
Du hast vielleicht recht. Aber die Schaltungen, die ich gesehen habe, verwenden entweder einen Widerstand oder eine Diode, aber nicht beide.
m.Alin
Haben Sie eine Teilenummer für den Piezo-Summer? Viele haben eine integrierte Treiberschaltung und funktionieren einwandfrei mit TTL.
Scott Seidman
@ScottSeidman Ich entwerfe mit einem "dummen" Summer, da diejenigen mit Treibern in der Regel viel teurer sind und noch kein bestimmtes Teil ausgewählt haben
Mäuse
@miceuz: Ein Piezo erzeugt negative Spannungen im gleichen Sinne wie ein Kondensator. Der Summer hat möglicherweise eine Induktivität, die möglicherweise als Stromquelle fungieren kann. Ihre Schaltung funktioniert einwandfrei, da sich die Diode um die Induktivitätseffekte kümmert. Der 1k-Widerstand oben ist möglicherweise nicht einmal erforderlich.
Jonny B Good

Antworten:

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Sie können es wahrscheinlich ertragen, Ihren Pulldown-Widerstandswert signifikant zu erhöhen. (versuchen Sie es mit 100k oder 1M) - Wenn der 1K-Widerstand einen Entladungspfad für die Kapazität des Piezos bietet, wird sein Wert durch die Größe des Piezos sowie den Frequenzbereich bestimmt, in dem Sie ihn ansteuern möchten . Ein höherer Wert ist weniger verlustbehaftet, liefert jedoch möglicherweise keine ausreichende Entladung für den Piezo, wenn er sehr groß ist oder Sie beabsichtigen, ihn mit einer sehr hohen Frequenz zu fahren (wenn eine schnelle Wiederherstellung erforderlich ist). Dies ist leicht abzuschätzen, wenn Sie das kennen Kapazität des Summers.

D1 sollte eine schnelle Diode sein, jeder Schottky-Typ sollte gut funktionieren.

Je nachdem, wie laut Sie den Summer haben möchten, können Sie einen Widerstand in Reihe mit dem Summer selbst hinzufügen. Ich würde mit niedrigen Widerstandswerten (10s Ohm) beginnen und auf etwas hinarbeiten, mit dem Sie zufrieden sind. Wieder nehmen Sie einen Verlust, aber wenn Sie Ihre Antriebsspannung nicht einstellen können, ist dies eine Option. Ein Kondensator in Reihe mit dem Summer ist ebenfalls eine Option, um eine Leistungsbegrenzung bereitzustellen und den Charakter des Tons zu ändern.

Ryan
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Nein, er kann den Widerstand nicht fallen lassen: Der Piezo ist kapazitiv und der FET lädt ihn auf, aber durch Ausschalten wird die Kapazität nicht entladen. Das macht der Widerstand.
Stevenvh
Doh! Du hast recht! Aufsicht meinerseits! Antwort bearbeitet.
Ryan
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Nicht alle piezoelektrischen Summer sind gleich.

Grundsätzlich haben Sie die sehr einfachen, das sind nur eine Art kleiner piezoelektrischer Lautsprecher (wie diese alten Motorola-Hochtöner, alle Kunststoffgehäuse, kein Magnet), Vorsicht; Diese werden durch Gleichstrom zerstört. Verwenden Sie daher einen Kondensator (0,01 uf), um zu vermeiden, dass Gleichstrom durch den Wandler fließt, und stellen Sie sicher, dass Sie das Tier mit einer Rechteck- oder Sinuswelle versorgen. Dann die Piezosummer mit einem eingebauten In Oszillator / Treiber-Schaltungen, die das piezoelektrische Element ansteuern, müssen Sie die Spezifikationen des Summers haben, aber ich habe festgestellt, dass sich die meisten von ihnen mit 5 Volt Gleichstrom gut verhalten. Die Massenproduktion hat sie spottbillig gemacht.

RDeLaPlaza
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Eine einfachere Methode, die ich häufig verwendet habe, besteht darin, den Piezo im Bridged-Modus mit zwei E / A-Pins direkt anzuschließen. Diese Technik darf nur mit den viel billigeren bloßen Piezoelementen verwendet werden, nicht mit Summern, in die ein Treiber mit fester Frequenz eingebaut ist. Für letztere sollte die Fragestellerschaltung verwendet werden.

Per Definition gibt ein Piezo nicht viel mehr Spannung aus, als zum Ansteuern verwendet wird, und die Schutzdioden am Port schützen die MCU vor Spitzen.

Die meisten PWM-Module in modernen MCUs können so konfiguriert werden, dass zwei Ausgangspins verwendet werden. eine nicht invertierende und eine invertierende. Dies ergibt die doppelte Versorgungsspannung über dem Piezo von Spitze zu Spitze, was ein viel besseres Volumen ergibt und die langsame Entladung vermeidet, die man mit der oben genannten Single-Ended-Treiberschaltung erhalten würde.

Auf diese Weise werden auch alle Nebenkomponenten entfernt. Es ist ein wenig Codierung erforderlich, um die PWM für die Ausgabe der richtigen Frequenz einzurichten. Wenn Sie jedoch die Ausgangsfrequenz und -lautstärke vollständig steuern möchten, ist dies sehr kostengünstig. Es ist eine häufig verwendete Technik, die beispielsweise häufig in musikalischen Geburtstagskartenschaltungen verwendet wird.

Simon Tillson
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