Arduino Nano - Ultraschallsensor - Piezo-Buzzer
Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie den Arduino Nano und einen Ultraschallsensor verwenden, um einen Piezo-Summer zu steuern. Im Detail:
- Arduino Nano erzeugt einen Ton, wenn sich das Objekt in der Nähe des Ultraschallsensors befindet.
- Arduino Nano stoppt den Ton, wenn sich das Objekt weit vom Ultraschallsensor entfernt.
- Arduino Nano spielt eine Melodie, wenn sich das Objekt in der Nähe des Ultraschallsensors befindet.
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 und Ultraschallsensor
Wenn Sie mit Piezo-Buzzer und Ultraschallsensoren nicht vertraut sind, können Ihnen die folgenden Tutorials helfen:
Verdrahtungsdiagramm
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.
Arduino Nano Code - Einfacher Ton
/*
* 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-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#define TRIG_PIN 3 // The Arduino Nano pin connected to TRIG pin of ultrasonic sensor
#define ECHO_PIN 2 // The Arduino Nano pin connected to ECHO pin of ultrasonic sensor
#define BUZZER_PIN 9 // The Arduino Nano pin connected to Piezo Buzzer
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // in centimeters
float duration_us, distance_cm;
void setup() {
Serial.begin (9600); // Initialize the Serial to communicate with the Serial Monitor.
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // set arduino pin to output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // set arduino pin to input mode
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); // set arduino pin to output mode
}
void loop() {
// Produce a 10-microsecond pulse to the TRIG pin.
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// Measure the pulse duration from the ECHO pin
duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
// calculate the distance
distance_cm = 0.017 * duration_us;
if (distance_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH); // turn on Piezo Buzzer
else
digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW); // turn off Piezo Buzzer
// print the value to Serial Monitor
Serial.print("distance: ");
Serial.print(distance_cm);
Serial.println(" cm");
delay(500);
}
Schnelle Schritte
- Stecke ein USB-Kabel in den Arduino Nano und an deinen PC.
- Starte die Arduino-IDE, wähle das richtige Board und den richtigen Port.
- Füge den Code in die IDE ein und öffne ihn.
- Klicke auf die Hochladen-Schaltfläche, um den Code auf den Arduino Nano zu übertragen.
- Winke mit der Hand vor dem Sensor.
- Höre auf das Geräusch des Piezo-Buzzers.
Code-Erklärung
Schau dir die zeilenweise Erklärung an, die in den Kommentaren des Quellcodes enthalten ist!
Arduino Nano Code - Melodie
/*
* 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-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define TRIG_PIN 3 // The Arduino Nano pin connected to TRIG pin of ultrasonic sensor
#define ECHO_PIN 2 // The Arduino Nano pin connected to ECHO pin of ultrasonic sensor
#define BUZZER_PIN 9 // The Arduino Nano pin connected to Piezo Buzzer
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // in centimeters
float duration_us, distance_cm;
// 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() {
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // set arduino pin to output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // set arduino pin to input mode
}
void loop() {
// Produce a 10-microsecond pulse to the TRIG pin.
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// Measure the pulse duration from the ECHO pin
duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
// calculate the distance
distance_cm = 0.017 * duration_us;
if (distance_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
buzzer(); // play a song
delay(500);
}
void buzzer() {
// 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);
}
}
Schnelle Schritte
- Kopieren Sie den Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino IDE.
- Erstellen Sie die pitches.h-Datei in der Arduino IDE, indem Sie:
- Entweder klicken Sie auf die Schaltfläche direkt unter dem Symbol des seriellen Monitors und wählen Sie Neue Registerkarte, oder verwenden Sie Strg+Umschalt+N Tasten.
- Geben Sie den Dateinamen pitches.h ein und klicken Sie auf die OK-Schaltfläche
- Kopieren Sie den untenstehenden Code und fügen Sie ihn in die erstellte pitches.h Datei ein.
- Klicke in der Arduino-IDE auf die Upload-Schaltfläche, um den Code zu kompilieren und auf den Arduino Nano hochzuladen.
- Bewege deine Hand vor dem Sensor.
- Höre die Musik, die vom Piezo-Buzzer kommt.
- Der oben gezeigte Code verwendet die Funktion delay(), die während der Wiedergabe der Melodie anderen Code blockiert. Um dies zu verhindern, kann stattdessen die ezBuzzer-Bibliothek verwendet werden; sie ist dafür konzipiert, Buzzern das Piepen oder das Abspielen von Melodien zu ermöglichen, ohne den übrigen Code zu blockieren.
- Dieser Code dient ausschließlich Lernzwecken. Ultraschallsensoren sind sehr empfindlich gegenüber Rauschen, daher sollte bei einer praktischen Anwendung das Rauschen für den Ultraschallsensor gefiltert werden. Weitere Informationen finden Sie unter wie man Rauschen bei Ultraschallsensoren filtert.
/*************************************************
* 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
Code-Erklärung
Schau dir die Zeile-für-Zeile-Erklärung an, die in den Kommentaren des Quellcodes enthalten ist!
※ Notiz:
Video Tutorial
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