ESP32 - Ultraschallsensor - Piezo-Buzzer
Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie den ESP32 und den Ultraschallsensor verwenden, um den Piezo-Buzzer zu steuern. Im Detail:
- Der ESP32 schaltet den Piezo-Summer automatisch ein, wenn sich das Objekt in der Nähe des Ultraschallsensors befindet.
- Der ESP32 schaltet den Piezo-Summer automatisch aus, wenn sich das Objekt weit vom Ultraschallsensor entfernt.
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables ESP32 Starter-Kit (ESP32 enthalten) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Über Piezo-Buzzer und Ultraschallsensor
Wir bieten spezielle Tutorials zu Piezo-Buzzer und Ultraschallsensoren. Jedes Tutorial enthält detaillierte Informationen und eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Pinbelegung der Hardware, zum Funktionsprinzip, zur Verkabelung mit dem ESP32 und zum ESP32-Code. Erfahren Sie mehr darüber unter den folgenden Links:
Bitte beachten Sie, dass dieses Tutorial einen 3-5V-Buzzer verwendet, Sie es jedoch auch für einen 12V-Buzzer anpassen können. Sie können mehr über ESP32 - Buzzer-Tutorial erfahren.
Verdrahtungsdiagramm
Schaltplan mit Stromversorgung über USB-Kabel
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Wenn Sie nicht wissen, wie Sie ESP32 und andere Komponenten mit Strom versorgen, finden Sie Anleitungen im folgenden Tutorial: Wie man ESP32 mit Strom versorgt.
Der Schaltplan mit Stromversorgung durch einen 5-V-Adapter.
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
ESP32-Code – Einfacher Ton
/*
* Dieser ESP32 Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP32 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp32/esp32-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#define TRIG_PIN 26 // ESP32 pin GPIO26 connected to Ultrasonic Sensor's TRIG pin
#define ECHO_PIN 25 // ESP32 pin GPIO25 connected to Ultrasonic Sensor's ECHO pin
#define BUZZER_PIN 17 // ESP32 pin GPIO17 connected to Piezo Buzzer's pin
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // centimeters
// variables will change:
float duration_us, distance_cm;
void setup() {
Serial.begin (9600); // initialize serial port
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // set ESP32 pin to output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // set ESP32 pin to input mode
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); // set ESP32 pin to output mode
}
void loop() {
// generate 10-microsecond pulse to TRIG pin
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// measure duration of pulse from 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
- Wenn du ESP32 zum ersten Mal verwendest, sieh dir wie man die Umgebung für ESP32 in der Arduino-IDE einrichtet an.
- Schließe die Verdrahtung wie im obigen Bild an.
- Verbinde das ESP32-Board über ein Micro-USB-Kabel mit deinem PC.
- Öffne die Arduino-IDE auf deinem PC.
- Wähle das richtige ESP32-Board (z. B. ESP32 Dev Module) und den COM-Port aus.
- Kopiere den obigen Code und füge ihn in die Arduino-IDE ein.
- Kompiliere und lade den Code auf das ESP32-Board hoch, indem du in der Arduino-IDE auf die Schaltfläche Upload klickst.
- Bewege deine Hand vor dem Sensor.
- Höre auf den Ton des Piezo-Summers.
Zeile-für-Zeile Code-Erklärung
Der obige ESP32-Code enthält eine Zeilen-für-Zeile-Erklärung. Bitte lesen Sie die Kommentare im Code!
ESP32-Code – Melodie
/*
* Dieser ESP32 Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP32 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp32/esp32-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define TRIG_PIN 26 // ESP32 pin GPIO26 connected to Ultrasonic Sensor's TRIG pin
#define ECHO_PIN 25 // ESP32 pin GPIO25 connected to Ultrasonic Sensor's ECHO pin
#define BUZZER_PIN 17 // ESP32 pin GPIO17 connected to Piezo Buzzer's pin
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // centimeters
// variables will change:
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 ESP32 pin to output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // set ESP32 pin to input mode
}
void loop() {
// generate 10-microsecond pulse to TRIG pin
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// measure duration of pulse from 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
- Wenn Sie ESP32 zum ersten Mal verwenden, sehen Sie sich wie man die Umgebung für ESP32 in der Arduino IDE einrichtet an.
- Kopieren Sie den obigen Code und fügen Sie ihn in die Arduino IDE ein.
- Erstellen Sie die pitches.h-Datei im Arduino IDE, indem Sie:
- Entweder klicken Sie auf die Schaltfläche direkt unter dem Symbol des seriellen Monitors und wählen Neue Registerkarte, oder verwenden Sie die Tastenkombination Ctrl+Shift+N.
- 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 Datei pitches.h ein.
- Kompiliere und lade den Code auf das ESP32-Board hoch, indem du in der Arduino IDE auf die Hochladen-Schaltfläche klickst
- Bewege deine Hand vor dem Sensor
- Höre dir die Melodie des Piezo-Buzzers an
/*************************************************
* 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
Zeile-für-Zeile Code-Erklärung
Der oben gezeigte ESP32-Code enthält eine zeilenweise Erklärung. Bitte lesen Sie die Kommentare im Code!
※ Notiz:
Der obige Code verwendet die Funktion delay(). Dies blockiert anderen Code während der Wiedergabe der Melodie. Um das Blockieren des Codes zu vermeiden, verwenden Sie stattdessen die ezBuzzer-Bibliothek. Diese Bibliothek ist darauf ausgelegt, den Buzzer zu piepen oder eine Melodie abzuspielen, ohne dass der übrige Code blockiert wird.
Video Tutorial
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