ESP32 C3 Super Mini - Piezo-Summer
Ein Piezo-Summer ist der einfachste Weg, einem ESP32 C3 Super Mini Projekt Ton hinzuzufügen. Er kostet sehr wenig, benötigt nur einen GPIO-Pin und kann piepen, Alarm geben oder sogar ein Lied spielen.
In diesem Tutorial lernen Sie:
- Was ein Piezo-Summer ist und wie er Töne erzeugt
- Wie Sie einen Piezo-Summer an den ESP32 C3 Super Mini anschließen
- Wie Sie ein Piezo-Summer-Modul an den ESP32 C3 Super Mini anschließen
- Wie Sie den ESP32 C3 Super Mini programmieren, um eine Melodie abzuspielen
- Wie Sie die Melodie in das Lied Jingle Bells ändern
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Überblick über Piezo Buzzer
Der Piezo-Summer ist ein kleines Tonbauteil, das ein elektrisches Signal in einen Piepton, einen Ton oder Musik umwandelt.
Hauptmerkmale:
- Ein Signal-Pin: Es wird nur ein GPIO-Pin des ESP32 C3 Super Mini benötigt
- Sehr günstig: Eines der preiswertesten Ausgabebauteile, die Sie kaufen können
- Laut für seine Größe: Im Raum gut zu hören
- Zwei Ausführungen: Einzelner Summer oder Summer-Modul mit integriertem Treiber
- Einfacher Code: Die Funktion tone() erledigt die ganze schwierige Arbeit
Technische Daten:
- Betriebsspannung: 3V bis 24V für den 3V-24V aktiven Summer
- Modulspannung: 3,3V oder 5V
- Strom: Gering bei 3,3V, sicher für einen GPIO-Pin
- Tonbereich: Etwa 200 Hz bis 5000 Hz klingt am besten
- Signaltyp: Eine Rechteckwelle (PWM) vom ESP32 C3 Super Mini
Zwei Möglichkeiten, den 3V-24V-Summer zu verwenden:
- Direkt an einem GPIO-Pin: Sie erhalten einen normalen Piepton. Gut für Tastenklicks und Statustöne.
- Über ein Relais und eine 12V-Versorgung: Sie erhalten einen sehr lauten Ton. Gut für Alarme und Warnungen.
Hinweis: Für die laute 12V-Version siehe das Tutorial ESP32 C3 Super Mini - Summer.
Pinbelegung des Piezo-Summers
Ein einzelner Piezo-Summer hat zwei Pins.
- Positiver (+) Pin: Der ESP32 C3 Super Mini sendet das Steuersignal an diesen Pin (direkt oder über ein Relais)
- Negativer (-) Pin: Verbinden Sie diesen Pin mit GND (0V)
Ein Piezo-Summer-Modul hat drei Pins.
- GND-Pin: Mit GND (0V) verbinden
- VCC-Pin: Mit 3,3V verbinden
- I/O-Pin: Empfängt das Signal von einem GPIO-Pin des ESP32 C3 Super Mini
Wie der Piezo-Summer funktioniert
Schaltplan zwischen Piezo-Summer und ESP32 C3 Super Mini
Verbinden Sie den Signal-Pin des Summers mit GPIO7 am ESP32 C3 Super Mini.
- Hinweis: Die GPIO-Pins des ESP32 C3 Super Mini vertragen nur 3,3V. Führen Sie niemals 5V in einen GPIO-Pin zurück.
- Hinweis: Prüfen Sie die Polarität des einzelnen Summers. Der (+) Pin hat ein längeres Bein oder eine +-Markierung.
- Hinweis: Verwenden Sie nicht GPIO8 oder GPIO9. Das sind Boot-Pins auf diesem Board.
- Hinweis: Wenn der Ton schwach ist, verwenden Sie das Summer-Modul. Sein Treiber liefert mehr Strom als ein GPIO-Pin.
- Der Schaltplan zwischen Piezo-Summer und ESP32 C3 Super Mini
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
| Summer-Pin | ESP32 C3 Super Mini Pin |
|---|---|
| Positiv (+) | GPIO7 |
| Negativ (-) | GND |
Ich habe den obigen Schaltplan in diese künstlerische Zeichnung umgewandelt, die wie eine Ente aussieht. Wenn sie Ihnen gefällt, teilen Sie sie bitte!
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- Der Schaltplan zwischen Piezo-Summer-Modul und ESP32 C3 Super Mini
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
| Modul-Pin | ESP32 C3 Super Mini Pin |
|---|---|
| GND | GND |
| VCC | 3,3V |
| I/O | GPIO7 |
ESP32 C3 Super Mini Code
Dieser Sketch spielt mit der Funktion tone() eine kurze Melodie auf dem Piezo-Summer.
Was dieser Code macht:
- Legt GPIO7 als Signal-Pin des Summers fest
- Liest Notennamen wie NOTE_C4 aus einer Datei pitches.h
- Spielt jede Note mit tone() für eine festgelegte Zeit
- Wartet kurz zwischen den Noten, damit Sie jede einzeln hören
- Ruft nach jeder Note noTone() auf, um den Ton zu stoppen
Schnelle Schritte
Folgen Sie diesen Schritten, um das ESP32 C3 Super Mini Piezo-Summer-Beispiel auszuführen.
- Neu beim ESP32 C3 Super Mini? Absolvieren Sie zuerst unser Tutorial Erste Schritte mit dem ESP32 C3 Super Mini, um Ihre Entwicklungsumgebung einzurichten.
- Bauteile verdrahten: Folgen Sie dem obigen Schaltplan.
- Board anschließen: Verbinden Sie den ESP32 C3 Super Mini mit einem USB-Kabel Typ-C mit Ihrem Computer.
- IDE öffnen: Starten Sie die Arduino IDE auf Ihrem Computer.
- Board auswählen: Stellen Sie sicher, dass ESP32 C3 Super Mini unter Werkzeuge > Board ausgewählt ist.
- Port auswählen: Wählen Sie den COM-Port Ihres Boards.
- Code kopieren: Kopieren Sie den folgenden Code und fügen Sie ihn in die Arduino IDE ein.
/*
* Dieser ESP32 C3 Super Mini Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP32 C3 Super Mini Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp32-c3/esp32-c3-super-mini-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define BUZZZER_PIN 7 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to piezo buzzer
int melody[] = {
NOTE_C4, NOTE_G3, NOTE_G3, NOTE_A3, NOTE_G3, 0, NOTE_B3, NOTE_C4
};
int noteDurations[] = {
4, 8, 8, 4, 4, 4, 4, 4
};
void setup() {
for (int thisNote = 0; thisNote < 8; thisNote++) {
int noteDuration = 1000 / noteDurations[thisNote];
tone(BUZZZER_PIN, melody[thisNote], noteDuration);
int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
delay(pauseBetweenNotes);
noTone(BUZZZER_PIN);
}
}
void loop() {
}
- Erstellen Sie die Datei pitches.h in der Arduino IDE wie folgt:
- Klicken Sie entweder auf die Schaltfläche direkt unter dem Symbol des seriellen Monitors und wählen Sie New Tab, oder verwenden Sie die Tasten Ctrl+Shift+N.
- Geben Sie der Datei den Namen pitches.h und klicken Sie auf die Schaltfläche OK.
- Kopieren Sie den folgenden Code und fügen Sie ihn in die neue Datei pitches.h ein.
- Code hochladen: Klicken Sie in der Arduino IDE auf die Schaltfläche Upload.
- Zuhören: Der Summer spielt die Melodie einmal ab, nachdem das Board gestartet ist.
- Seriellen Monitor öffnen: Stellen Sie die Baudrate auf 115200 ein, wenn Sie eigene Serial.print()-Zeilen hinzufügen.
- Profi-Tipp: Sie hören nichts? Vertauschen Sie die beiden Beine des Summers. Ein einzelner Summer funktioniert nur in einer Richtung.
/*************************************************
* 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
ESP32 C3 Super Mini Code ändern
Ändern wir den ESP32 C3 Super Mini Code, um das Lied Jingle Bells zu spielen.
- Nur zwei Arrays ändern sich: int melody[] und int noteDurations[]
- melody[]: Die Liste der zu spielenden Noten, in Reihenfolge
- noteDurations[]: Wie lange jede Note dauert. 4 ist eine Viertelnote, 8 ist eine Achtelnote
- Alles andere bleibt gleich: Gleicher GPIO7-Pin, gleiche tone()-Aufrufe
/*
* Dieser ESP32 C3 Super Mini Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP32 C3 Super Mini Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp32-c3/esp32-c3-super-mini-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define BUZZZER_PIN 7 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to piezo buzzer
// 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(BUZZZER_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(BUZZZER_PIN);
}
}
void loop() {
// no need to repeat the melody.
}
Anwendungs-/Projektideen
Ein Piezo-Summer bringt Ton in fast jedes ESP32 C3 Super Mini Projekt.
- Türalarm: Piepen, wenn ein Türsensor oder Bewegungssensor ausgelöst wird
- Tasten-Feedback: Bei jedem Tastendruck einen kurzen Klick abspielen
- Küchentimer: Eine Melodie abspielen, wenn der Countdown null erreicht
- Einparkhilfe: Schneller piepen, je näher ein Ultraschallsensor ein Objekt erkennt
- Spieluhr: Mehrere Melodien speichern und eine per Taster auswählen
- Warnung bei schwacher Batterie: Einen Warnton abspielen, wenn die Batteriespannung sinkt
Fordern Sie sich selbst heraus
Probieren Sie diese kleinen Aufgaben aus, um mehr über Töne am ESP32 C3 Super Mini zu lernen.
- Einfach: Ändern Sie die Melodie so, dass "Happy Birthday" mit Noten aus pitches.h gespielt wird
- Einfach: Verschieben Sie den Melodie-Code von setup() nach loop(), damit er endlos wiederholt wird
- Mittel: Fügen Sie einen Taster an GPIO6 hinzu, sodass die Melodie nur beim Drücken spielt
- Mittel: Bauen Sie eine Türklingel mit einem Zwei-Ton-Gong und einer kurzen Pause vor dem nächsten Klingeln
- Fortgeschritten: Bauen Sie einen Morsecode-Piepser, der eine kurze Textnachricht buchstabiert
- Fortgeschritten: Lassen Sie den Ton von 200 Hz bis 4000 Hz durchlaufen, um die lauteste Frequenz Ihres Summers zu finden