ESP8266 - Ultraschallsensor - Piezo-Buzzer
Dieses Tutorial zeigt dir, wie du den ESP8266 und einen Ultraschallsensor verwendest, um einen Piezo-Buzzer zu steuern. Im Detail:
- ESP8266 erzeugt einen Ton, wenn sich das Objekt in der Nähe des Ultraschallsensors befindet.
- ESP8266 stoppt den Ton, wenn sich das Objekt weit vom Ultraschallsensor entfernt.
- ESP8266 spielt eine Melodie eines Liedes, 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 (einschließlich Pinbelegung, Funktionsweise, Programmierung usw.), können Ihnen die folgenden Tutorials helfen:
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Weitere Informationen finden Sie unter ESP8266-Pinbelegung und wie man ESP8266 und andere Komponenten mit Strom versorgt.
ESP8266-Code - Einfacher Ton
/*
* Dieser ESP8266 NodeMCU Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP8266 NodeMCU Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp8266/esp8266-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#define TRIG_PIN D1 // The ESP8266 pin D1 connected to Ultrasonic Sensor's TRIG pin
#define ECHO_PIN D2 // The ESP8266 pin D2 connected to Ultrasonic Sensor's ECHO pin
#define BUZZER_PIN D7 // The ESP8266 pin D7 connected to Piezo Buzzer's pin
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // centimeters
float duration_us, distance_cm;
void setup() {
Serial.begin (9600); // Initialize the Serial to communicate with the Serial Monitor.
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // Configure the ESP8266 pin to the output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // Configure the ESP8266 pin to the input mode
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); // Configure the ESP8266 pin to the 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
Um mit ESP8266 in der Arduino-IDE zu beginnen, befolgen Sie diese Schritte:
- Schau dir das Tutorial zur Einrichtung der ESP8266-Entwicklungsumgebung in der Arduino IDE an, falls dies dein erster Einsatz mit ESP8266 ist.
- Verbinde die Bauteile wie im Diagramm gezeigt.
- Schließe das ESP8266-Board über ein USB-Kabel an deinen Computer an.
- Öffne die Arduino IDE auf deinem Computer.
- Wähle das richtige ESP8266-Board, z. B. NodeMCU 1.0 (ESP-12E-Modul), und seinen entsprechenden COM-Port.
- Verbinde dein ESP8266-Board mit deinem Computer über ein USB-Kabel.
- Starte die Arduino IDE und wähle das passende Board und den entsprechenden Port.
- Kopiere den bereitgestellten Code und öffne ihn in der Arduino IDE.
- Klicke auf den Hochladen-Button in der Arduino IDE, um den Code zu kompilieren und auf den ESP8266 hochzuladen.
- Winke mit deiner Hand vor dem Sensor.
- Höre den Ton, der vom Piezo-Summer kommt.
Quellcode-Erklärung
Schau dir die Zeile-für-Zeile-Erklärung an, die in den Kommentaren des Quellcodes enthalten ist!
ESP8266 Code - Melodie
/*
* Dieser ESP8266 NodeMCU Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP8266 NodeMCU Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp8266/esp8266-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define TRIG_PIN D1 // The ESP8266 pin D1 connected to Ultrasonic Sensor's TRIG pin
#define ECHO_PIN D2 // The ESP8266 pin D2 connected to Ultrasonic Sensor's ECHO pin
#define BUZZER_PIN D7 // The ESP8266 pin D7 connected to Piezo Buzzer's pin
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // 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); // Configure the ESP8266 pin to the output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // Configure the ESP8266 pin to the 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
- Verdrahten Sie die Komponenten wie im Diagramm gezeigt.
- Schließen Sie das ESP8266-Board über ein USB-Kabel an Ihren Computer an.
- Öffnen Sie die Arduino IDE auf Ihrem Computer.
- Wählen Sie das richtige ESP8266-Board, z. B. NodeMCU 1.0 (ESP-12E-Modul), und dessen jeweiligen COM-Port.
- Kopieren Sie den Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino IDE.
- Erstellen Sie die pitches.h-Datei in der Arduino IDE durch:
- Entweder klicken Sie auf die Schaltfläche direkt unter dem Symbol des seriellen Monitors und wählen Sie Neue Registerkarte, oder verwenden Sie die Tastenkombination Strg+Umschalt+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 pitches.h-Datei ein.
- Klicke den Upload-Button in der Arduino-IDE, um den Code an den ESP8266 zu senden.
- Bewege deine Hand vor dem Sensor.
- Höre die Melodie, die der Piezo-Buzzer spielt.
- Der obige Code verwendet die delay()-Funktion, die den restlichen Code blockiert, während eine Melodie abgespielt wird. Um dies zu verhindern, kann stattdessen die ezBuzzer-Bibliothek verwendet werden. Sie ist darauf ausgelegt, zu piepen oder eine Melodie abzuspielen, ohne den restlichen Code zu blockieren.
- Dieser Code dient Lernzwecken. Der Ultraschallsensor ist sehr empfindlich gegenüber Rauschen. Wenn Sie ihn in der Praxis verwenden möchten, sollten Sie das Rauschen am Ultraschallsensor filtern. Siehe wie man das Rauschen am Ultraschallsensor filtert für weitere Informationen.
/*************************************************
* 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 zeilenweise Erklärung an, die in den Kommentaren des Quellcodes enthalten ist!
※ Notiz:
Video Tutorial
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