Arduino Nano - Piezo-Buzzer
Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie den Arduino Nano verwenden, um den Piezo-Summer zu steuern. Im Detail werden wir lernen:
- Wie ein Piezo-Buzzer funktioniert
- Wie man den Piezo-Buzzer an ein Arduino Nano-Board anschließt
- Wie man den Arduino Nano programmiert, damit der Piezo-Buzzer Töne erzeugt
- Wie man den Arduino Nano programmiert, damit der Piezo-Buzzer die Melodie eines Liedes spielt
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Über Piezo-Buzzer
Ein Piezo-Buzzer wird verwendet, um Töne, Piepgeräusche oder sogar eine Melodie zu erzeugen.
Auf dem Markt ist ein vielseitiger 3V-24V aktiver Buzzer, der sowohl als 3-5V aktiver Buzzer als auch als Hochspannungsbuzzer (12V und darüber hinaus) fungiert.
- Wenn er direkt an einen Arduino-Pin angeschlossen wird, erzeugt der Buzzer einen Standardton, was ihn ideal für Anwendungen wie Tonanzeigen macht, z. B. Tastenfeldtöne.
- Alternativ, wenn er über ein Relais an eine Hochspannungsquelle angeschlossen ist, erzeugt der Buzzer einen lauten Ton und eignet sich damit für Warnsignale.
Die Pinbelegung des Piezo-Buzzers
Piezo-Buzzer hat typischerweise zwei Anschlüsse:
- Der negative Pin (-) sollte mit GND (0V) verbunden werden
- Der positive Pin (+) erhält das Steuersignal vom Arduino Nano (direkt oder indirekt über Relais)
Wie Piezo-Buzzer funktioniert
Verdrahtungsdiagramm
- Die Verdrahtung zwischen Arduino Nano und Piezo-Buzzer
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
- Die Verkabelung zwischen dem Arduino Nano und dem Piezo-Buzzer-Modul
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Siehe Der beste Weg, den Arduino Nano und andere Komponenten mit Strom zu versorgen.
Wie man einen Piezo-Summer programmiert
Dank der Arduino-Bibliothek ist es einfach, eine Melodie abzuspielen. Wir müssen nicht verstehen, wie man eine Rechteckwelle erzeugt. Alles, was wir tun müssen, ist zwei Funktionen zu verwenden: tone() und noTone() aus der Bibliothek.
Arduino Nano Code
#include "pitches.h"
#define BUZZER_PIN 2 // The Arduino Nano pin connected to the piezo buzzer's pin
// notes in the melody:
int melody[] = {
NOTE_C4, NOTE_G3, NOTE_G3, NOTE_A3, NOTE_G3, 0, NOTE_B3, NOTE_C4
};
// note durations: 4 = quarter note, 8 = eighth note, etc.:
int noteDurations[] = {
4, 8, 8, 4, 4, 4, 4, 4
};
void setup() {
// iterate over the notes of the melody:
for (int thisNote = 0; thisNote < 8; thisNote++) {
// to calculate the note duration, take one second divided by the note type.
//e.g. quarter note = 1000 / 4, eighth note = 1000/8, etc.
int noteDuration = 1000 / noteDurations[thisNote];
tone(BUZZER_PIN, melody[thisNote], noteDuration);
// to distinguish the notes, set a minimum time between them.
// The note's duration + 30% seems to work well:
int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
delay(pauseBetweenNotes);
// stop the tone playing:
noTone(BUZZER_PIN);
}
}
void loop() {
// no need to repeat the melody.
}
Schnelle Schritte
- Verbinde einen Arduino Nano über ein USB-Kabel mit einem PC.
- Öffne die Arduino IDE, wähle das passende Board und den passenden Port aus.
- Kopiere den Code und öffne ihn mit der Arduino IDE.
- Erstelle die Datei pitches.h in der Arduino IDE durch:
- Entweder klicke auf die Schaltfläche direkt unter dem Symbol des seriellen Monitors und wähle Neuer Tab, oder verwende die Tastenkombination Ctrl+Shift+N.
- Geben Sie den Dateinamen pitches.h ein und klicken Sie auf die Schaltfläche OK.
- Kopieren Sie den untenstehenden Code und fügen Sie ihn in die erstellte Datei pitches.h ein.
- Klicken Sie in der Arduino-IDE auf die Schaltfläche Hochladen, um den Code zu kompilieren und auf den Arduino Nano hochzuladen.
- Höre dem Gesang der Vögel zu.
/*************************************************
* Public Constants
*************************************************/
#define NOTE_B0 31
#define NOTE_C1 33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1 37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1 41
#define NOTE_F1 44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1 49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1 55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1 62
#define NOTE_C2 65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2 73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2 82
#define NOTE_F2 87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2 98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2 110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2 123
#define NOTE_C3 131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3 147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3 165
#define NOTE_F3 175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3 196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3 220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3 247
#define NOTE_C4 262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4 294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4 330
#define NOTE_F4 349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4 392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4 440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4 494
#define NOTE_C5 523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5 587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5 659
#define NOTE_F5 698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5 784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5 880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5 988
#define NOTE_C6 1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6 1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6 1319
#define NOTE_F6 1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6 1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6 1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6 1976
#define NOTE_C7 2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7 2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7 2637
#define NOTE_F7 2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7 3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7 3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7 3951
#define NOTE_C8 4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8 4699
#define NOTE_DS8 4978
Ändern des Arduino Nano-Codes
Derzeit ändern wir den Code, um das Lied "Jingle Bells" aufzuführen.
Wir müssen lediglich die Werte zweier Arrays ändern: int melody[] und int noteDurations[].
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define BUZZER_PIN 2 // The Arduino Nano pin connected to the piezo buzzer's pin
// notes in the melody:
int melody[] = {
NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5,
NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5,
NOTE_E5, NOTE_G5, NOTE_C5, NOTE_D5,
NOTE_E5,
NOTE_F5, NOTE_F5, NOTE_F5, NOTE_F5,
NOTE_F5, NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5,
NOTE_E5, NOTE_D5, NOTE_D5, NOTE_E5,
NOTE_D5, NOTE_G5
};
// note durations: 4 = quarter note, 8 = eighth note, etc, also called tempo:
int noteDurations[] = {
8, 8, 4,
8, 8, 4,
8, 8, 8, 8,
2,
8, 8, 8, 8,
8, 8, 8, 16, 16,
8, 8, 8, 8,
4, 4
};
void setup() {
// iterate over the notes of the melody:
int size = sizeof(noteDurations) / sizeof(int);
for (int thisNote = 0; thisNote < size; thisNote++) {
// to calculate the note duration, take one second divided by the note type.
//e.g. quarter note = 1000 / 4, eighth note = 1000/8, etc.
int noteDuration = 1000 / noteDurations[thisNote];
tone(BUZZER_PIN, melody[thisNote], noteDuration);
// to distinguish the notes, set a minimum time between them.
// The note's duration + 30% seems to work well:
int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
delay(pauseBetweenNotes);
// stop the tone playing:
noTone(BUZZER_PIN);
}
}
void loop() {
// no need to repeat the melody.
}
※ Notiz:
Der obige Code verwendet die delay()-Funktion. Dies führt dazu, dass anderer Code blockiert wird, während eine Melodie gespielt wird. Um dies zu verhindern, kann stattdessen die ezBuzzer-Bibliothek verwendet werden. Diese Bibliothek ist speziell für den Einsatz mit einem Buzzer konzipiert und ermöglicht das Piepen oder Abspielen von Melodien, ohne dass anderer Code blockiert wird.
Video Tutorial
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Fordere dich selbst heraus
- Verwenden Sie einen Piezo-Buzzer, um Ihr Lieblingslied abzuspielen.
- Verwenden Sie einen Bewegungssensor, um einen Alarm auszulösen, wenn sich jemand Ihren wertvollen Gegenständen nähert. Weitere Informationen finden Sie unter Arduino Nano - Bewegungssensor.