Arduino - Piezo Buzzer
In deze tutorial leren we hoe u een buzzer gebruikt met Arduino. We behandelen in detail:
- Actieve buzzer versus passieve buzzer
- Hoe een buzzer werkt
- Hoe u een piezo buzzer aansluit op Arduino
- Hoe u Arduino programmeert om een piezo buzzer aan te sturen en geluiden of melodieën te genereren
Hardware Benodigd
Of u kunt de volgende kits kopen:
| 1 | × | DIYables Sensorkit (30 sensoren/displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensorkit (18 sensoren/displays) |
Openbaarmaking: Sommige van de links in deze sectie zijn Amazon-affiliate links. We kunnen een commissie ontvangen voor aankopen die via deze links worden gedaan, zonder extra kosten voor u. We waarderen uw steun.
Over de Buzzer
Buzzers worden gebruikt om geluid te genereren, piepgeluiden of zelfs een melodie van een liedje. Ze zijn er in verschillende types, gecategoriseerd op basis van verschillende eigenschappen. Laten we deze categorieën verkennen aan de hand van de volgende kenmerken:
- Bedieningsmethode:
- Actieve Buzzers
- Passieve Buzzers
- Geluidproducerend mechanisme:
- Piezo Buzzers
- Gewone Buzzers
- Bedrijfsspanning:
- Lage Spanning (3-5V)
- Hoge Spanning (12V)
- Actieve Buzzer:
- Produceert geluid zodra er spanning wordt toegepast.
- Heeft een continue elektrische stroom nodig om geluid te maken.
- Makkelijk in gebruik, alleen een spanningsbron is nodig.
- Wordt meestal gebruikt voor simpele waarschuwingen.
- Passieve Buzzer:
- Heeft een externe oscillator (wisselsignaal) nodig om geluid te produceren.
- Kan verschillende tonen genereren door de ingangsfrequentie te variëren.
- Vereist complexere schakelingen om te bedienen.
- Vaak gebruikt voor muzikale toepassingen en toongeneratoren.
- Piezo Buzzer:
- Maakt gebruik van piëzo-elektrische kristallen.
- Produceert hoge, heldere tonen.
- Zeer veelzijdig met verschillende tonen en frequenties.
- Efficiënt en vaak toegepast in alarmen en muziekinstrumenten.
- Gewone Buzzer:
- Gebaseerd op elektromagnetische spoelen.
- Produceert eenvoudige, zoemende geluiden.
- Beperkte toonvariatie.
- Wordt vaak toegepast in simpele apparaten zoals deurbel en basisalarmen.
- Wanneer u deze buzzer direct aansluit op een Arduino-pin, maakt hij een normaal geluid, geschikt als geluidsindicator zoals een keypad geluid.
- Wanneer u deze buzzer aansluit op hoge spanning via een relais, maakt hij een luid geluid, geschikt voor waarschuwingstoepassingen.
- Negatieve (-) pin: Verbind deze pin met GND (0V).
- Positieve (+) pin: Deze pin ontvangt het besturingssignaal van de Arduino, direct of via een relais.
- GND pin: Verbind met GND (0V).
- VCC pin: Verbind met de voeding (5V of 3.3V).
- I/O pin: Ontvangt een PWM-controlegegevenssignaal via een GPIO-pin van een ESP32.
- Als u VCC aansluit op de positieve pin, produceert de piezo buzzer een constant geluid.
- Door een vierkantgolf van een bepaalde frequentie (met 50% duty cycle) aan te leggen op de positieve pin, genereert de piezo buzzer tonen. Verschillende frequenties produceren verschillende tonen. Door de frequentie te variëren, kunnen we een melodie creëren.
- In tegenstelling tot de actieve buzzer, produceert een passieve buzzer geen constant geluid als alleen VCC op de positieve pin wordt aangesloten.
- Net als bij de actieve buzzer genereert de passieve buzzer tonen door een vierkantgolf met een bepaalde frequentie (en 50% duty cycle) op de positieve pin aan te leggen. Variatie in frequentie zorgt voor verschillende tonen, waardoor melodieën gecreëerd kunnen worden.
Laten we de details nader bekijken.
Actieve Buzzer vs Passieve Buzzer
Piezo Buzzer vs Gewone Buzzer
Op de markt is er een 3V-24V actieve buzzer, die u kunt gebruiken als een 3-5V actieve buzzer of als hoge spanningsbuzzer (12V enzovoort).
In deze tutorial behandelen we 3-5V actieve en passieve piezo buzzers. Voor 12V buzzers verwijzen wij u naar de Arduino - 12V buzzer tutorial.
Pinout
Buzzer Pinout
Een standaard buzzer heeft doorgaans twee pinnen:
Piezo Buzzer Module Pinout
Een piezo buzzer module bevat gewoonlijk drie pinnen:
Hoe een Actieve Buzzer Werkt
Hoe een Passieve Buzzer Werkt
Aansluitschema
- Het aansluitschema tussen Arduino en piezo buzzer:
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
- Het aansluitschema tussen Arduino en piezo buzzer module:
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Hoe Programmeert U Voor Buzzer
Dankzij de Arduino bibliotheek is het afspelen van een melodie eenvoudig. U hoeft niet zelf een vierkantgolf te genereren. Gebruik eenvoudigweg de functies: tone() en noTone() uit de bibliotheek.
Arduino Code
/*
* Deze Arduino code is ontwikkeld door newbiely.nl
* Deze Arduino code wordt zonder enige beperking aan het publiek beschikbaar gesteld.
* Voor volledige instructies en schema's, bezoek:
* https://newbiely.nl/tutorials/arduino/arduino-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define BUZZER_PIN 8 // The Arduino pin connected to the buzzer
// notes in the melody:
int melody[] = {
NOTE_C4, NOTE_G3, NOTE_G3, NOTE_A3, NOTE_G3, 0, NOTE_B3, NOTE_C4
};
// note durations: 4 = quarter note, 8 = eighth note, etc.:
int noteDurations[] = {
4, 8, 8, 4, 4, 4, 4, 4
};
void setup() {
// iterate over the notes of the melody:
for (int thisNote = 0; thisNote < 8; 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);
}
}
void loop() {
// no need to repeat the melody.
}
Snelle Stappen
- Verbind Arduino via USB-kabel met uw PC
- Open de Arduino IDE, selecteer het juiste bord en de juiste poort
- Kopieer de bovenstaande code en open het in Arduino IDE
- Maak het bestand pitches.h aan in Arduino IDE door:
- Ofwel op de knop net onder het seriële monitor-icoon klikken en Nieuw Tabblad kiezen, of gebruik Ctrl+Shift+N.
- Geef het bestand de naam pitches.h en druk op de knop OK.
- Kopieer de onderstaande code en plak deze in het aangemaakte bestand pitches.h.
- Klik op de knop Upload in Arduino IDE om de code naar de Arduino te uploaden.
- Geniet van de melodie!
/*************************************************
* 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
Arduino Code Aanpassen
Nu gaan we de code aanpassen om het liedje "Jingle Bells" af te spelen.
We hoeven slechts de waarden van twee arrays te wijzigen: int melody[] en int noteDurations[].
/*
* Deze Arduino code is ontwikkeld door newbiely.nl
* Deze Arduino code wordt zonder enige beperking aan het publiek beschikbaar gesteld.
* Voor volledige instructies en schema's, bezoek:
* https://newbiely.nl/tutorials/arduino/arduino-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define BUZZER_PIN 8 // The Arduino pin connected to the buzzer
// 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() {
// 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);
}
}
void loop() {
// no need to repeat the melody.
}
Video Tutorial
We overwegen het maken van videotutorials. Als u videotutorials belangrijk vindt, abonneer u dan op ons YouTube-kanaal om ons te motiveren de video's te maken.
Bekijk onze video-tutorial voor een visuele begeleiding bij dit project! De video biedt extra inzichten en helpt u stap voor stap de buzzer met Arduino te laten werken.
Daag uzelf uit
- Gebruik de Piezo Buzzer om uw favoriete liedje af te spelen
- Maak een automatische alarmfunctie die afgaat wanneer iemand uw waardevolle spullen nadert. Tip: Bekijk de Arduino - Bewegingssensor tutorial