Подключение пьезоизлучателя к Ардуино

Пьезодинамик (зуммер) Ардуино ► продолжим изучение Arduino с помощью простых схем. Соберем электрическую схему с пьезодинамиком Ардуино на макетной плате.

Подключить пьезо пищалку к Arduino можно несколькими способами. На этом занятии продолжим изучение микроконтроллера Arduino на простых примерах. Соберем электрическую схему с пьезодинамиком (зуммером) на макетной плате. Рассмотрим устройство пьезоизлучателей, назначение процедуры void setup() и void loop(), а также свойство функции tone() в языке программирования Arduino IDE.

Устройство пьезоизлучателя (пьезодинамика)

Благодаря низкой стоимости и малого потребления энергии, по сравнению с динамиками, пьезокерамические излучатели звука (пьезодинамики) — акустические устройства для воспроизведения звука, использующие пьезоэлектрический эффект. Пьезоизлучатели получили широкое распространение: их используют в различных устройствах — будильниках, телефонах, игрушках и в другой технике.

Фото. Устройство пьезоизлучателя (пьезопищалки) и динамика
Фото. Устройство пьезоизлучателя (пьезопищалки) и динамика

По сравнению с традиционными электромагнитными преобразователями звука, пьезоизлучатели имеют простую конструкцию. Пьезокерамический излучатель состоит из металлической пластины, на которую нанесена пьезоэлектрическая керамика, имеющая токопроводящее напыление. Пластина и напыление являются контактами пьезоизлучателя (буззера), при этом устройство имеет полярность — плюс и минус.

Принцип действия излучателей основан на эффекте, открытом братьями Кюри в 1880 г. В пьезокристаллах под действием механических сил на сдвиг, изгиб или кручение образуются электрические заряды. Кроме «прямого» эффекта существует и обратный эффект — если подать электричество на кристалл, то он начнет деформироваться. При частых колебаниях кристалла создается звуковая волна с заданной частотой.

Активный и пассивный зуммер отличия

Многих интересует чем отличается активный зуммер от пассивного? Активный зуммер будет сам генерировать звук, используя свой генератор, и для него требуется напряжение постоянного тока. Пассивный зуммер требует ШИМ сигнала, чтобы генерировать звук. Чтобы идентифицировать активный зуммер, приложите к нему постоянное напряжение, если buzzer запищит, то он является активным.

Подключение пьезоизлучателя к Ардуино




Для этого занятия нам потребуется:

  • плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
  • макетная плата;
  • пьезоизлучатель звука (Arduino buzzer);
  • провода «папа-папа».
Подключение пьезоизлучателя. Обозначение пьезоизлучателя на схеме
Подключение пищалки (буззера) к Ардуино на схеме

После того, как вы собрали схему и подключили пьезоизлучатель и Arduino, как на картинке выше, загрузите следующий скетч в микроконтроллер Arduino Uno. Воспроизведение звука на Ардуино выполняется функцией tone(), где в скобках указывается номер пина и частота звука. Чтобы отключить звук на зуммере (пьезодинамике Ардуино) необходимо использовать функцию noTone().

Скетч включения пьезодинамика функцией tone

void setup() {
   pinMode(10, OUTPUT); // объявляем пин 10 как выход
}

void loop() {

   tone (10, 600); // включаем на пьезодинамик 600 Гц

   delay(1000); // ждем 1 секунду

   tone(10, 900); // включаем на пьезодинамик 900 Гц

   delay(1000); // ждем 1 секунду

   noTone(10); // отключаем пьезодинамик на пин 11

   delay(1000); // ждем 1 секунду

}

Пояснения к коду:

  1. процедуры setup и loop Ардуино должны присутствовать в любой программе (скетче), даже если вам не нужно ничего выполнять в них — пусть они будут пустые, просто не пишите ничего между фигурными скобками;
  2. каждой открывающей фигурной скобке { всегда соответствует закрывающая }. Они обозначают границы некого логически завершенного фрагмента кода. Следите за вложенностью фигурных скобок в программе.

Скетч плавного изменения частоты зуммера

void setup() {
   pinMode(10, OUTPUT); // объявляем пин 10 как выход
}

void loop() {
   // увеличиваем частоту звука
   for (int x = 0; x < 500 ; x++){
     tone (10, x);
     delay(1);
     }
   // уменьшаем частоту звука
   for (int x = 500; x > 0 ; x--){
     tone (10, x);
     delay(1);
     }
}

Пояснения к коду:

  1. для изменения частоты активного зуммера Ардуино используется цикл for, с помощью которого мы перебираем частоту звука от 0 до 500 и обратно.

Заключение. Мы рассмотрели, как включить пьезодинамик (пищалку) от Ардуино. Данная информация пригодится при создании проектов, в которых требуется звуковой сигнал при включении устройства на плате Arduino или при других случаях. Для уменьшения громкости сигнала активного пьезодинамика Ардуино можно использовать резисторы с разным номиналом, включая их в электрическую цепь.

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (47 votes, average: 4,83 out of 5)
Загрузка...

Подборка на тему: Подключение пьезоизлучателя к Ардуино

2 комментариев для “Подключение пьезоизлучателя к Ардуино

  1. Отличное решение, если можно, то добавьте управление еще с кнопки. Хотя, в принципе, я думаю можно из предыдущих уроков это можно просто скопировать и сюда вставить.

    1. // Вот тебе управление сразу с трёх кнопок одним зумером
      void setup(){
      pinMode(8, OUTPUT); // выход, выдаёт 0 или 5 Вольт
      pinMode(3, INPUT_PULLUP); // вход с подтяжкой к 5 В
      pinMode(4, INPUT_PULLUP);
      pinMode(5, INPUT_PULLUP);
      }

      void loop(){
      if (digitalRead(3) == 0) { // условие для кнопки 1
      tone(8, 440, 100); // играет тон 57 (A4 = 440 Hz)
      }
      if (digitalRead(4) == 0) { // условие для кнопки 2
      tone(8, 494, 100); // играет тон 59 (B4 = 494 Hz)
      }
      if (digitalRead(5) == 0) { // условие для кнопки 3
      tone(8, 523, 100); // играет тон 60 (C5 = 523 Hz)
      }
      delay(10); // Задержка для улучшения
      //производительности моделирования
      }

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *