Raspberry Pi - Touch Sensor - Piezo Buzzer
Diese Anleitung zeigt Ihnen, wie Sie einen Raspberry Pi und Touch Sensor zur Steuerung eines Piezo Buzzers verwenden. Im Detail:
- Der Raspberry Pi erzeugt einen Ton, wenn der Touch Sensor berührt wird.
- Der Raspberry Pi stoppt die Geräuschentwicklung, wenn der Touch Sensor nicht berührt wird.
- Der Raspberry Pi spielt eine Melodie ab, wenn der Touch Sensor berührt wird.
Hardware-Komponenten
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 Touch Sensor
Falls Sie nicht mit Piezo Buzzer und Touch Sensor vertraut sind (einschließlich Pinout, Funktionalität und Programmierung), können Ihnen die folgenden Tutorials helfen:
Schaltplan
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:
Raspberry Pi Code - Einfacher Ton
In diesem Abschnitt programmieren wir den Raspberry Pi so, dass er einen Piezo Buzzer auslöst, um einen einfachen Ton zu erzeugen, wann immer Sie Ihren Finger auf den Touch Sensor legen.
Schnelle Schritte
- Stellen Sie sicher, dass Raspbian oder ein anderes Raspberry Pi-kompatibles Betriebssystem auf Ihrem Pi installiert ist.
- 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 den Raspberry Pi zum ersten Mal verwenden, lesen Sie Raspberry Pi Setup
- Verbinden Sie Ihren PC über SSH mit dem Raspberry Pi, indem Sie den integrierten 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-Skript-Datei touch_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-touch-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 = 18
# Define the GPIO pin number to which the touch sensor is connected
TOUCH_SENSOR_PIN = 16
# Set up the GPIO pins
GPIO.setup(TOUCH_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:
touch_state = GPIO.input(TOUCH_SENSOR_PIN)
if touch_state == GPIO.HIGH:
print("The sensor is touched")
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.HIGH) # Turn the buzzer on
else:
print("The sensor is untouched")
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW) # Turn the buzzer off
# Add a slight delay to debounce the touch 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-Skript aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal eingeben:
python3 touch_sensor_buzzer.py
- Legen Sie Ihren Finger auf den Touch Sensor und halten Sie ihn dort für einige Sekunden.
- Hören Sie auf den Ton, der vom Piezo Buzzer kommt.
Das Skript läuft in einer Endlosschleife kontinuierlich, bis Sie Ctrl + C im Terminal drücken.
Code-Erklärung
Schauen Sie sich die Zeile-für-Zeile-Erklärung in den Kommentaren des Quellcodes an!
Raspberry Pi spielt eine Liedmelodie ab
In diesem Abschnitt programmieren wir den Raspberry Pi so, dass er einen Piezo Buzzer auslöst, um das Lied "Jingle Bells" abzuspielen, wenn Sie Ihren Finger auf den Touch Sensor legen.
Schnelle Schritte
- Erstellen Sie eine Python-Skript-Datei touch_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-touch-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 = 18
# Define the GPIO pin number to which the touch sensor is connected
TOUCH_SENSOR_PIN = 16
# Set up the GPIO pins
GPIO.setup(BUZZER_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(TOUCH_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:
touch_state = GPIO.input(TOUCH_SENSOR_PIN)
if touch_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-Skript aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal eingeben:
python3 touch_sensor_buzzer_Jingle_Bells.py
- Berühren Sie den Touch Sensor mit Ihrem Finger.
- Hören Sie die Melodie vom Piezo Buzzer.
Code-Erklärung
Schauen Sie sich die Zeile-für-Zeile-Erklärung in den Kommentaren des Quellcodes an!
Video Tutorial
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