SENSOREN/AKTOREN

ESP32 C3 Super Mini - Schallsensor

Schallsensoren erkennen das Vorhandensein von Geräuschen und ermöglichen es Ihrem ESP32 C3 Super Mini, interaktive, auf Geräusche reagierende Projekte wie klatschgesteuerte Lichter oder sprachausgelöste Geräte zu erstellen. Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie einen Schallsensor mit Ihrem ESP32 C3 Super Mini-Board verbinden und programmieren.

In diesem Tutorial lernen Sie:

Was ein Schallsensor ist und wie er Geräusche erkennt
Wie Sie einen Schallsensor mit dem ESP32 C3 Super Mini verdrahten
Wie Sie den ESP32 C3 Super Mini programmieren, um Geräusche zu erkennen
Wie Sie die digitalen und analogen Ausgänge des Schallsensors auslesen
Wie Sie die Empfindlichkeit des Sensors für Ihr Projekt einstellen

Nach Abschluss dieses Tutorials können Sie den Code so ändern, dass bei erkanntem Geräusch Aktionen ausgelöst werden – eine LED einschalten, ein Relais zur Lichtsteuerung aktivieren oder einen Servomotor abhängig vom Geräusch drehen.

Erforderliche Hardware

1	×	ESP32 C3 Super Mini
1	×	USB-Kabel Typ-A zu Typ-C (für USB-A PC)
1	×	USB-Kabel Typ-C zu Typ-C (für USB-C PC)
1	×	Digitaler Schallsensor
1	×	Analoger Schallsensor
1	×	Breadboard
1	×	Verbindungskabel
1	×	(Optional) 5V Power Adapter for ESP8266

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

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Überblick über Sound Sensor

Ein Schallsensor ist ein Erfassungsmodul, das Schallwellen in der Umgebung wahrnimmt und in elektrische Signale umwandelt.

Zwei Arten von Schallsensormodulen:

Digitales Schallsensormodul: Gibt ein digitales Signal aus (HIGH/LOW bzw. EIN/AUS)
Analoges Schallsensormodul: Gibt sowohl analoge Werte (Schallpegel) als auch digitale Signale (Geräusch erkannt/nicht erkannt) aus

Hauptmerkmale:

Einstellbare Empfindlichkeit über ein eingebautes Potentiometer
Funktioniert mit 3,3V- bis 5V-Mikrocontrollern wie dem ESP32 C3 Super Mini
LED-Anzeigen für Stromversorgung und Status der Geräuscherkennung
Perfekt für Einsteiger, die Projekte zur Geräuscherkennung lernen
Kostengünstig und einfach zu integrieren

Pinbelegung des digitalen Schallsensors

Der digitale Schallsensor hat drei Anschlusspins für eine einfache Verdrahtung.

VCC-Pin: Mit der Stromversorgung verbinden (3,3V bis 5V)
GND-Pin: Mit Masse (0V) verbinden
OUT-Pin: Digitaler Ausgangspin – gibt HIGH aus, wenn es leise ist, und LOW, wenn ein Geräusch erkannt wird – mit einem digitalen Eingangspin des ESP32 C3 Super Mini verbinden

image source: diyables.io

Zusätzliche Funktionen:

Eingebautes Potentiometer zur Einstellung der Empfindlichkeitsschwelle
Die Betriebs-LED zeigt an, wann der Sensor mit Strom versorgt wird
Die Status-LED leuchtet, wenn ein Geräusch erkannt wird

Pinbelegung des analogen Schallsensors

Der analoge Schallsensor hat vier Anschlusspins und bietet sowohl digitale als auch analoge Ausgänge.

+ Pin: Mit der 5V-Stromversorgung verbinden
G-Pin: Mit Masse (0V) verbinden
DO-Pin: Digitaler Ausgang – gibt HIGH aus, wenn es leise ist, und LOW, wenn ein Geräusch erkannt wird – mit einem digitalen Eingangspin des ESP32 C3 Super Mini verbinden
AO-Pin: Analoger Ausgang – gibt eine analoge Spannung aus, die den Schallpegel darstellt – mit einem analogen Eingangspin des ESP32 C3 Super Mini verbinden

image source: diyables.io

Wie es funktioniert

Das Schallsensormodul erkennt Geräusche und wandelt sie in elektrische Signale um, die Ihr ESP32 C3 Super Mini lesen kann.

Verhalten des digitalen Ausgangs:

Wenn ein Geräusch erkannt wird: Der Ausgangspin geht auf LOW
Wenn kein Geräusch (leise): Der Ausgangspin bleibt HIGH
Die Empfindlichkeitsschwelle ist über das Potentiometer auf der Platine einstellbar

So stellen Sie die Empfindlichkeit ein:

Drehen Sie das Potentiometer im Uhrzeigersinn, um die Empfindlichkeit zu verringern (lautere Geräusche erforderlich)
Drehen Sie gegen den Uhrzeigersinn, um die Empfindlichkeit zu erhöhen (leisere Geräusche werden erkannt)
Testen und justieren Sie, bis der Sensor auf den gewünschten Schallpegel reagiert

Verdrahtungsdiagramm

Schließen Sie Ihren Schallsensor gemäß dem folgenden Schaltplan an den ESP32 C3 Super Mini an.

Wichtige Hinweise:

Hinweis: Überprüfen Sie alle Verbindungen vor dem Einschalten, um Schäden an Ihren Bauteilen zu vermeiden
Hinweis: Der digitale Schallsensor verwendet 3 Drähte, der analoge Sensor 4 Drähte

ESP32 C3 Super Mini Schallsensor Schaltplan

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Pin des Schallsensors	ESP32 C3 Super Mini-Pin
VCC	3,3V oder 5V
GND	GND
OUT (oder DO)	D3 (GPIO3)

Wie man den Schallsensor programmiert

Die Programmierung des ESP32 C3 Super Mini zum Auslesen eines Schallsensors umfasst zwei einfache Schritte.

Was der Code macht:

Konfiguriert den Pin des ESP32 C3 Super Mini als digitalen Eingang
Liest den Zustand des Schallsensors (HIGH oder LOW)
Bestimmt anhand des Pinzustands, ob ein Geräusch erkannt wurde
Zeigt den Erkennungsstatus im Seriellen Monitor an

Schritt 1 – Den Pin initialisieren:

pinMode(D3, INPUT);

Schritt 2 – Den Sensorzustand lesen:

int soundState = digitalRead(D3);

ESP32 C3 Super Mini Code - Geräusche erkennen

/* * 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-sound-sensor */ #define SENSOR_PIN 3 // The ESP32 C3 SuperMini pin 3 connected to the OUT pin of the sound sensor int prev_sound_state = HIGH; // The previous state from the input pin int sound_state; // The current reading from the input pin void setup() { // Initialize the Serial to communicate with the Serial Monitor. Serial.begin(115200); // initialize the ESP32's pin as an input pinMode(SENSOR_PIN, INPUT); } void loop() { // read the state of the the ESP32's input pin sound_state = digitalRead(SENSOR_PIN); if (prev_sound_state == HIGH && sound_state == LOW) Serial.println("The sound has been detected"); else if (prev_sound_state == LOW && sound_state == HIGH) Serial.println("The sound has disappeared"); // save the the last state prev_sound_state = sound_state; }

Schnelle Schritte

Neu beim ESP32 C3 Mini? Absolvieren Sie zuerst unser Tutorial Erste Schritte mit dem ESP32 C3 Mini, um Ihre Entwicklungsumgebung einzurichten.
Verdrahtung prüfen: Überprüfen Sie, ob alle Verbindungen dem obigen Schaltplan entsprechen
Code kopieren: Kopieren Sie den bereitgestellten Code und öffnen Sie ihn in der Arduino IDE
Board auswählen: Wählen Sie ESP32 C3 Super Mini im Board-Menü
Code hochladen: Klicken Sie auf die Schaltfläche Hochladen, um den Code auf Ihren ESP32 C3 Super Mini zu übertragen
Seriellen Monitor öffnen: Stellen Sie im Seriellen Monitor die Baudrate auf 115200 ein
Sensor testen: Klatschen Sie in die Hände oder machen Sie Geräusche in der Nähe des Schallsensors
Ausgabe beobachten: Prüfen Sie den Seriellen Monitor auf Meldungen zur Geräuscherkennung
Empfindlichkeit anpassen: Drehen Sie bei Bedarf das Potentiometer, um die Erkennungsschwelle fein einzustellen
Profi-Tipp: Wenn die Status-LED unabhängig vom Geräusch ständig an oder aus bleibt, drehen Sie das Potentiometer langsam, während Sie Geräusche machen, bis die LED als Reaktion auf das Geräusch blinkt.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'ESP32C3 Dev Module' on 'COM15')

New Line

9600 baud

14:23:15.342 - The sound has been detected 14:23:16.891 - The sound has disappeared 14:23:18.127 - The sound has been detected 14:23:19.004 - The sound has disappeared 14:23:21.556 - The sound has been detected 14:23:22.332 - The sound has disappeared

Ln 11, Col 1

ESP32C3 Dev Module on COM15

Wenn die LED-Anzeige auch bei vorhandenem Geräusch ständig an oder aus bleibt, drehen Sie das Potentiometer, um die Empfindlichkeitsschwelle anzupassen, bis der Sensor korrekt reagiert.

Jetzt können Sie den Code anpassen, um bei erkanntem Geräusch Aktionen auszulösen – eine LED aktivieren, ein Relais zum Schalten von Lichtern steuern oder einen Servomotor als Reaktion auf Geräusche drehen. Anregungen finden Sie in den Abschnitten mit Anwendungsideen und Herausforderungen weiter unten.

Anwendungs- und Projektideen

Nutzen Sie Ihren Aufbau aus ESP32 C3 Super Mini und Schallsensor, um interaktive, auf Geräusche reagierende Projekte zu erstellen.

Bauen Sie einen klatschgesteuerten Lichtschalter mit einem Relaismodul
Erstellen Sie eine Schallpegelanzeige mit LED-Balkenanzeige
Entwerfen Sie ein Türschlosssystem mit Klopferkennung
Bauen Sie einen geräuschausgelösten Futterautomaten oder Leckerli-Spender für Haustiere
Bauen Sie ein Lärmüberwachungssystem für Ruhezonen
Erstellen Sie ein sprachaktiviertes Benachrichtigungssystem mit Summer-Warnungen

Video-Tutorial

Sehen Sie sich das folgende Video an, um eine visuelle Schritt-für-Schritt-Anleitung zu diesem Projekt zu erhalten.

Herausforderungen

Bringen Sie Ihre Fähigkeiten mit dem Schallsensor am ESP32 C3 Super Mini mit diesen Herausforderungen auf die nächste Stufe.

Einfach: Fügen Sie eine LED hinzu, die bei erkanntem Geräusch aufleuchtet und bei Stille erlischt
Einfach: Zeigen Sie den Schallzustand auf einem LCD-Bildschirm statt im Seriellen Monitor an
Mittel: Erstellen Sie einen Klatschzähler, der die Anzahl der innerhalb eines Zeitfensters erkannten Klatscher zählt
Mittel: Kombinieren Sie den Schallsensor mit einem Relais, um eine klatschgesteuerte Lampe zu bauen
Fortgeschritten: Bauen Sie ein System zur Erkennung von Geräuschmustern, das auf bestimmte Klatschfolgen reagiert (z. B. Doppelklatschen vs. Dreifachklatschen)

Fehlerbehebung

Wenn Ihr Schallsensor am ESP32 C3 Super Mini nicht richtig funktioniert, probieren Sie diese Lösungen.

Häufige Probleme und Lösungen:

Vibrationen reduzieren: Montieren Sie den Schallsensor auf einer stabilen, vibrationsfreien Oberfläche – mechanische Vibrationen und Windgeräusche beeinträchtigen die Erkennungsgenauigkeit
Erfassungsbereich prüfen: Dieser Schallsensor erkennt Geräusche in einem Umkreis von etwa 10 Zoll (ca. 25 cm) – gehen Sie beim Testen näher an den Sensor heran
Stromversorgung prüfen: Sorgen Sie für eine saubere, störungsfreie Stromversorgung – die analogen Komponenten des Schallsensors sind empfindlich gegenüber Störungen der Versorgung
Empfindlichkeit anpassen: Drehen Sie während des Testens das Potentiometer, bis der Sensor angemessen auf Ihren Schallpegel reagiert
Verdrahtung prüfen: Überprüfen Sie, ob alle Verbindungen dem Schaltplan entsprechen – lose oder falsche Verbindungen führen zu unberechenbarem Verhalten
LED-Anzeigen testen: Die Betriebs-LED sollte ständig leuchten; die Status-LED sollte blinken, wenn ein Geräusch erkannt wird