SENSOREN/AKTOREN

Raspberry Pi - Sound Sensor (Geräusch Sensor)

Der Sound Sensor hat die Fähigkeit, das Vorhandensein von Geräuschen in seiner Umgebung zu erkennen. Er kann für Projekte verwendet werden, die auf Geräusche reagieren, wie Lichter, die sich durch Klatschen aktivieren lassen, oder einen Tierfütterer, der auf Geräuschsignale reagiert.

Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie den Raspberry Pi und einen Sound Sensor verwenden, um Geräusche zu erkennen. Wir werden erkunden:

Wie Sie den Sound Sensor mit dem Raspberry Pi verbinden
Wie Sie den Raspberry Pi programmieren, um Geräusche mit dem Sound Sensor zu erkennen.

Anschließend haben Sie die Flexibilität, den Code zu modifizieren und anzupassen, um eine LED oder ein Licht (mit einem Relais) bei Geräuscherkennung auszulösen. Alternativ können Sie ihn auch so konfigurieren, dass er die Rotation eines Servo Motors steuert.

Erforderliche Hardware

1	×	Raspberry Pi 5
1	×	Schallsensor
1	×	Verbindungskabel
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmenblock-Shield für Raspberry Pi
1	×	(Empfohlen) Raspberry Pi Prototyping-Grundplatte & Breadboard-Kit
1	×	(Empfohlen) HDMI-Touchscreen-Monitor für Raspberry Pi

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 den Sound Sensor

Der Sound Sensor kann Geräusche in seiner Umgebung erkennen. Sie können die Empfindlichkeit des Sensors einfach mit dem eingebauten Potentiometer einstellen.

Pinout

Der Sound Sensor verfügt über drei Pins:

VCC Pin: muss mit VCC (3,3V bis 5V) verbunden werden
GND Pin: muss mit GND (0V) verbunden werden
OUT Pin: ist ein Ausgangs-Pin: HIGH wenn es ruhig ist und LOW wenn Geräusch erkannt wird. Dieser Pin muss mit einem Eingangs-Pin des Raspberry Pi verbunden werden.

image source: diyables.io

Der Sound Sensor verfügt über ein praktisches eingebautes Potentiometer, mit dem Sie die Empfindlichkeit einstellen können. Zusätzlich hat er zwei LED-Anzeigen:

Eine LED zeigt den Stromstatus an.
Eine andere LED zeigt den Geräuschzustand an, sie leuchtet auf, wenn Geräusch vorhanden ist, und erlischt, wenn es ruhig ist.

Wie es funktioniert

Das Modul enthält ein praktisches Potentiometer, mit dem Sie die Geräuschempfindlichkeit einstellen können. So verhält sich der Ausgangs-Pin des Sensors:

Wenn Geräusch erkannt wird, wird der Ausgangs-Pin auf LOW gesetzt.
Wenn kein Geräusch erkannt wird, wird der Ausgangs-Pin auf HIGH gesetzt.

Schaltplan

Raspberry Pi Sound Sensor Wiring Diagram

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:

Programmierung für Sound Sensor

Initialisieren Sie den Raspberry Pi Pin in den digitalen Eingangsmodus mit der GPIO.setup() Funktion.

GPIO.setup(SENSOR_PIN, GPIO.IN)

Lesen Sie den Zustand des Raspberry Pi Pins mit der GPIO.input() Funktion.

sound_state = GPIO.input(SENSOR_PIN)

Raspberry Pi Code - Geräusch erkennen

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, lesen Sie Raspberry Pi einrichten
Verbinden Sie Ihren PC über SSH mit dem Raspberry Pi, indem Sie den eingebauten SSH-Client unter Linux und macOS oder PuTTY unter Windows verwenden. Siehe PC mit Raspberry Pi über SSH verbinden.
Stellen Sie sicher, dass die RPi.GPIO Bibliothek installiert ist. 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 sound_sensor.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-sound-sensor import RPi.GPIO as GPIO from time import sleep # Set the Raspberry Pi GPIO pin number where the sound sensor is connected SOUND_SENSOR_PIN = 7 # Set the GPIO mode and configure the sound sensor pin as INPUT GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(SOUND_SENSOR_PIN, GPIO.IN) # Initialize the previous state variable with the current state prev_sound_state = GPIO.input(SOUND_SENSOR_PIN) try: while True: # Read the current state of the sound sensor sound_state = GPIO.input(SOUND_SENSOR_PIN) # Check for a state change (LOW to HIGH or HIGH to LOW) if sound_state != prev_sound_state: if sound_state == GPIO.LOW: print("Sound detected!") # Update the previous state variable prev_sound_state = sound_state # Add a small delay to prevent continuous readings sleep(0.1) except KeyboardInterrupt: # Clean up GPIO settings when Ctrl+C is pressed GPIO.cleanup() print("\nExiting the program.")

Speichern Sie die Datei und führen Sie das Python-Script aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal eingeben:

python3 sound_sensor.py

Klatschen Sie mit der Hand vor dem Sound Sensor
Sehen Sie das Ergebnis im Terminal.

PuTTY - Raspberry Pi

Sound detected! Sound detected! Sound detected!

Das Script läuft in einer Endlosschleife kontinuierlich, bis Sie Ctrl + C im Terminal drücken.

Bitte beachten Sie, dass wenn Sie bemerken, dass der LED-Status kontinuierlich an oder aus ist, auch wenn Geräusche vorhanden sind, müssen Sie möglicherweise das Potentiometer einstellen, um die Geräuschempfindlichkeit des Sensors feinzutunen.

Jetzt haben wir die Flexibilität, den Code zu modifizieren und eine LED oder ein Licht auslösen zu lassen, wenn Geräusch erkannt wird. Zusätzlich können wir ihn sogar programmieren, um einen Servo Motor zu drehen. Für detaillierte Anweisungen und weitere Informationen lesen Sie bitte die Tutorials, die am Ende dieses Leitfadens bereitgestellt werden.

Fehlersuche

Falls Sie Probleme mit der Funktionalität des Sound Sensors haben, versuchen Sie folgende Schritte zur Fehlerbehebung:

Vibrationen reduzieren: Der Sound Sensor ist empfindlich gegenüber mechanischen Vibrationen und Windgeräuschen. Die Montage auf einer stabilen Oberfläche kann helfen, diese Störungen zu minimieren.
Erfassungsreichweite beachten: Bedenken Sie, dass dieser Sound Sensor eine begrenzte Erfassungsreichweite von etwa 25 cm hat. Um genaue Messungen zu erhalten, stellen Sie sicher, dass die Geräuschquelle näher zum Sensor positioniert ist.
Stromversorgung überprüfen: Stellen Sie sicher, dass die Stromversorgung stabil und frei von elektrischen Störungen ist. Der Sound Sensor kann als analoge Schaltung von Stromversorgungsstörungen beeinflusst werden.

Indem Sie diese Schritte befolgen, sollten Sie in der Lage sein, potentielle Probleme mit dem Sound Sensor zu beheben.

Video Tutorial

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