Raspberry Pi - Bewegungssensor - Piezo Buzzer
Diese Anleitung zeigt Ihnen, wie Sie Raspberry Pi und HC-SR501 Bewegungssensor zur Steuerung eines Piezo Buzzers verwenden. Im Detail:
- Raspberry Pi erzeugt einen Ton, wenn Bewegung erkannt wird
- Raspberry Pi stoppt den Ton, wenn keine Bewegung erkannt wird
- Raspberry Pi spielt eine Melodie eines Liedes ab, wenn Bewegung erkannt wird
Dies kann in einem Automatisierungsprozess angewendet werden, der Aktionen auslöst, wenn menschliche Anwesenheit erkannt wird.
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 Bewegungssensor
Falls Sie mit Piezo Buzzer und Bewegungssensor nicht vertraut sind (einschließlich Pinout, Funktionsweise und Programmierung), können Ihnen die folgenden Tutorials helfen:
Schaltdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Um Ihren Verdrahtungsaufbau zu vereinfachen und zu organisieren, empfehlen wir die Verwendung eines Schraubklemmenblock-Shields für Raspberry Pi. Dieses Shield gewährleistet sicherere und besser verwaltbare Verbindungen, wie unten gezeigt:
Grundeinstellungen
| Time Delay Adjuster (Zeitverzögerungsregler) | Vollständig gegen den Uhrzeigersinn drehen. |
| Detection Range Adjuster (Erkennungsbereich-Regler) | Vollständig im Uhrzeigersinn drehen. |
| Repeat Trigger Selector (Wiederholungsauslöser-Wähler) | Jumper wie im Bild gezeigt setzen. |
Raspberry Pi Code - Einfacher Ton
In diesem Abschnitt verwenden wir einen Piezo Buzzer mit Raspberry Pi, um einen einfachen Ton zu erzeugen, wann immer Bewegung erkannt wird.
Schnelle Schritte
- Stellen Sie sicher, dass Sie Raspbian oder ein anderes Raspberry Pi-kompatibles Betriebssystem auf Ihrem Pi installiert haben.
- Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit demselben lokalen Netzwerk wie Ihr PC verbunden ist.
- Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit dem Internet verbunden ist, falls Sie Bibliotheken installieren müssen.
- Falls Sie zum ersten Mal einen Raspberry Pi verwenden, sehen Sie sich an, wie Sie den Raspberry Pi einrichten
- Verbinden Sie Ihren PC über SSH mit dem Raspberry Pi mithilfe des integrierten SSH-Clients auf Linux und macOS oder PuTTY auf Windows. Siehe wie Sie Ihren PC über SSH mit Raspberry Pi verbinden.
- Stellen Sie sicher, dass Sie die RPi.GPIO Bibliothek installiert haben. Falls nicht, installieren Sie sie mit folgendem Befehl:
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-rpi.gpio
- Erstellen Sie eine Python-Script-Datei motion_sensor_buzzer.py und fügen Sie folgenden Code hinzu:
# Dieser Raspberry Pi Code wurde von newbiely.de entwickelt
# Dieser Raspberry Pi Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
# Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
# https://newbiely.de/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-motion-sensor-piezo-buzzer
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Set the GPIO mode (BCM or BOARD)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# Define the GPIO pin number to which the buzzer is connected
BUZZER_PIN = 16
# Define the GPIO pin number to which the motion sensor is connected
MOTION_SENSOR_PIN = 14
# Set up the GPIO pins
GPIO.setup(MOTION_SENSOR_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) # Input with pull-up resistor
GPIO.setup(BUZZER_PIN, GPIO.OUT) # Output
try:
while True:
motion_state = GPIO.input(MOTION_SENSOR_PIN)
if motion_state == GPIO.HIGH:
print("The movement is detected")
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.HIGH) # Turn the buzzer on
else:
print("The movement is stopped")
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW) # Turn the buzzer off
# Add a slight delay to debounce the motion sensor (optional)
time.sleep(0.1)
# Allow the user to stop the buzzer by pressing Ctrl+C
except KeyboardInterrupt:
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW) # Turn off the buzzer
GPIO.cleanup()
- Speichern Sie die Datei und führen Sie das Python-Script aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal eingeben:
python3 motion_sensor_buzzer.py
- Winken Sie mit Ihrer Hand vor dem Sensor.
- Hören Sie den Ton, der vom Piezo Buzzer kommt.
Das Script läuft in einer Endlosschleife kontinuierlich, bis Sie Ctrl + C im Terminal drücken.
Code-Erklärung
Schauen Sie sich die zeilenweise Erklärung in den Kommentaren des Quellcodes an!
Raspberry Pi spielt die Melodie eines Liedes
In diesem Abschnitt werden wir den Raspberry Pi dazu bringen, den Piezo Buzzer auszulösen, um das Lied "Jingle Bells" zu spielen, wenn Bewegung erkannt wird.
Schnelle Schritte
- Erstellen Sie eine Python-Script-Datei motion_sensor_buzzer_Jingle_Bells.py und fügen Sie folgenden Code hinzu:
# Dieser Raspberry Pi Code wurde von newbiely.de entwickelt
# Dieser Raspberry Pi Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
# Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
# https://newbiely.de/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-motion-sensor-piezo-buzzer
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Set the GPIO mode (BCM or BOARD)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# Define the GPIO pin number to which the buzzer is connected
BUZZER_PIN = 16
# Define the GPIO pin number to which the motion sensor is connected
MOTION_SENSOR_PIN = 14
# Set up the GPIO pins
GPIO.setup(BUZZER_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(MOTION_SENSOR_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
# Constants for note names and their corresponding frequencies
C4 = 261
D4 = 293
E4 = 329
F4 = 349
G4 = 392
A4 = 440
B4 = 493
# Dictionary to map numeric values to note names
note_names = {
C4: "C4",
D4: "D4",
E4: "E4",
F4: "F4",
G4: "G4",
A4: "A4",
B4: "B4",
}
# List of notes in the "Jingle Bells" melody
melody = [
E4, E4, E4, E4, E4, E4, E4, G4, C4, D4, E4, F4, F4, F4, F4, F4, E4, E4, E4, E4, E4, D4, D4, E4, D4, G4
]
# List of note durations (in milliseconds)
note_durations = [
200, 200, 400, 200, 200, 400, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 400, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 400, 200, 200
]
# Pause duration between notes (in milliseconds)
pause_duration = 300
def play_tone(pin, frequency, duration):
# Calculate the period based on the frequency
period = 1.0 / frequency
# Calculate the time for half of the period
half_period = period / 2.0
# Calculate the number of cycles for the given duration
cycles = int(duration / period)
for _ in range(cycles):
# Set the GPIO pin to HIGH
GPIO.output(pin, GPIO.HIGH)
# Wait for half of the period
time.sleep(half_period)
# Set the GPIO pin to LOW
GPIO.output(pin, GPIO.LOW)
# Wait for the other half of the period
time.sleep(half_period)
def play_jingle_bells():
for i in range(len(melody)):
note_duration = note_durations[i] / 1000.0
note_freq = melody[i]
note_name = note_names.get(note_freq, "Pause")
print(f"Playing {note_name} (Frequency: {note_freq} Hz) for {note_duration} seconds")
play_tone(BUZZER_PIN, note_freq, note_duration)
time.sleep(pause_duration / 1000.0)
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW)
try:
while True:
motion_state = GPIO.input(MOTION_SENSOR_PIN)
if motion_state == GPIO.HIGH:
play_jingle_bells()
# Allow the user to stop the buzzer by pressing Ctrl+C
except KeyboardInterrupt:
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW)
GPIO.cleanup()
- Speichern Sie die Datei und führen Sie das Python-Script aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal eingeben:
python3 motion_sensor_buzzer_Jingle_Bells.py
- Bewegen Sie Ihre Hand vor dem Sensor.
- Hören Sie die Melodie, die der Piezo Buzzer spielt.
Code-Erklärung
Schauen Sie sich die zeilenweise Erklärung in den Kommentaren des Quellcodes an!
Video Tutorial
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