Raspberry Pi - Ultrasone Sensor - Piezo Buzzer
Deze tutorial leert u hoe u de Raspberry Pi en een ultrasone sensor gebruikt om een piezo buzzer te bedienen. In detail:
- De Raspberry Pi produceert geluid wanneer een object dichtbij de ultrasone sensor is.
- De Raspberry Pi stopt het geluid wanneer het object zich verder van de ultrasone sensor bevindt.
- De Raspberry Pi speelt een melodie af wanneer het object dicht bij de ultrasone sensor is.
Hardware Benodigdheden
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 Piezo Buzzer en Ultrasone Sensor
Als u niet bekend bent met piezo buzzer en ultrasone sensor (inclusief pinout, werking en programmeren), bieden de volgende tutorials meer informatie:
Aansluitschema
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Raspberry Pi Code - Eenvoudig Geluid
In dit gedeelte programmeren we de Raspberry Pi om de piezo buzzer een eenvoudig geluid te laten maken telkens wanneer de gemeten afstand door de ultrasone sensor onder een bepaalde drempelwaarde komt.
Snelle Stappen
- Zorg dat u Raspbian of een ander Raspberry Pi compatibel besturingssysteem op uw Pi hebt geïnstalleerd.
- Zorg dat uw Raspberry Pi is verbonden met hetzelfde lokale netwerk als uw pc.
- Zorg dat uw Raspberry Pi verbonden is met internet als u libraries moet installeren.
- Als dit uw eerste keer is met Raspberry Pi, bekijk dan hoe u de Raspberry Pi instelt.
- Verbind uw pc met de Raspberry Pi via SSH met de ingebouwde SSH-client op Linux/macOS of PuTTY op Windows. Zie hoe u uw pc met Raspberry Pi via SSH verbindt.
- Controleer of de RPi.GPIO library geïnstalleerd is. Zo niet, installeer deze via het volgende commando:
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-rpi.gpio
- Maak een Python scriptbestand aan met de naam ultrasonic_sensor_buzzer.py en voeg de volgende code toe:
# Deze Raspberry Pi code is ontwikkeld door newbiely.nl
# Deze Raspberry Pi code wordt zonder enige beperking aan het publiek beschikbaar gesteld.
# Voor volledige instructies en schema's, bezoek:
# https://newbiely.nl/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# GPIO pin numbers for the ultrasonic sensor
TRIG_PIN = 14
ECHO_PIN = 15
# GPIO pin number for the piezo buzzer
BUZZER_PIN = 16
# Threshold distance in centimeters
THRESHOLD_DISTANCE_CM = 20
def get_distance():
GPIO.output(TRIG_PIN, GPIO.HIGH)
time.sleep(0.00001)
GPIO.output(TRIG_PIN, GPIO.LOW)
while GPIO.input(ECHO_PIN) == 0:
pulse_start = time.time()
while GPIO.input(ECHO_PIN) == 1:
pulse_end = time.time()
pulse_duration = pulse_end - pulse_start
speed_of_sound = 34300 # Speed of sound in cm/s
distance = (pulse_duration * speed_of_sound) / 2
return distance
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(TRIG_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(ECHO_PIN, GPIO.IN)
GPIO.setup(BUZZER_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.output(TRIG_PIN, GPIO.LOW)
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW)
try:
while True:
distance = get_distance()
print(f"Distance: {distance:.2f} cm")
if distance < THRESHOLD_DISTANCE_CM:
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.HIGH) # Turn the buzzer on
else:
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW) # Turn the buzzer off
except KeyboardInterrupt:
GPIO.cleanup()
- Sla het bestand op en start het Python script met het volgende commando in de terminal:
python3 ultrasonic_sensor_buzzer.py
- Zwaai met uw hand voor de sensor.
- Luister naar het geluid van de piezo buzzer.
Het script draait in een oneindige lus totdat u Ctrl + C drukt in de terminal.
Code Uitleg
Bekijk de regel-voor-regel uitleg in de commentaren van de broncode!
Raspberry Pi speelt de melodie van het lied
In dit gedeelte programmeren we de Raspberry Pi om een piezo buzzer aan te sturen die het liedje "Jingle Bells" speelt zodra de afstand onder een ingestelde drempel komt.
Snelle Stappen
- Maak een Python scriptbestand aan met de naam ultrasonic_sensor_buzzer_Jingle_Bells.py en voeg de volgende code toe:
# Deze Raspberry Pi code is ontwikkeld door newbiely.nl
# Deze Raspberry Pi code wordt zonder enige beperking aan het publiek beschikbaar gesteld.
# Voor volledige instructies en schema's, bezoek:
# https://newbiely.nl/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# GPIO pin numbers for the ultrasonic sensor
TRIG_PIN = 14
ECHO_PIN = 15
# GPIO pin number for the piezo buzzer
BUZZER_PIN = 16
# Threshold distance in centimeters
THRESHOLD_DISTANCE_CM = 20
# 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)
def get_distance():
GPIO.output(TRIG_PIN, GPIO.HIGH)
time.sleep(0.00001)
GPIO.output(TRIG_PIN, GPIO.LOW)
while GPIO.input(ECHO_PIN) == 0:
pulse_start = time.time()
while GPIO.input(ECHO_PIN) == 1:
pulse_end = time.time()
pulse_duration = pulse_end - pulse_start
speed_of_sound = 34300 # Speed of sound in cm/s
distance = (pulse_duration * speed_of_sound) / 2
return distance
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(TRIG_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(ECHO_PIN, GPIO.IN)
GPIO.setup(BUZZER_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.output(TRIG_PIN, GPIO.LOW)
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW)
try:
while True:
distance = get_distance()
print(f"Distance: {distance:.2f} cm")
if distance < THRESHOLD_DISTANCE_CM:
play_jingle_bells()
except KeyboardInterrupt:
GPIO.cleanup()
- Sla het bestand op en start het Python script met het volgende commando in de terminal:
python3 ultrasonic_sensor_buzzer_Jingle_Bells.py
- Beweeg uw hand voor de sensor.
- Luister naar de melodie die door de piezo buzzer wordt afgespeeld.
Code Uitleg
Bekijk de regel-voor-regel uitleg in de commentaren van de broncode!
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.