Пьезодинамик Ардуино (пищалка) подключение

Зуммер Arduino это пьезоэлемент, который преобразует электрическую энергию в вибрацию (звук) с частотой около 400 Гц. Рассмотрим, как подключить buzzer к Ардуино для генерации звуков. Зуммер изготовлен из пьезоэлектрической мембраны, принимает большой диапазон напряжения: от 3 до 20 Вольт. Пьезо пищалка может быть оснащена внутренним генератором с фиксированной частотой (активный зуммер).

Дополнительные материалы на эту тему:

1. Функция tone() и noTone(): мелодии, ноты
2. Пианино на Ардуино с кнопками и пищалкой
3. Игра со светодиодами «Саймон говорит»

По сравнению с дорогими электромагнитными преобразователями звука (динамиками), пьезокерамические преобразователи имеют простую конструкцию. Пьезоэлемент Ардуино состоит из металлической пластины с нанесенной на нее пьезоэлектрической керамикой с проводящим напылением. Пластина и напыление являются контактами активного или пассивного зуммера, устройство спикера имеет полярность — плюс и минус.

Пьезодинамик Arduino характеристики, распиновка

Пассивный зуммер характеристики

• Напряжение питания: 4В — 6В
• Максимальное потребление тока: 60мА
• Максимальная сила шума: 85dB
• Сопротивление катушки: 40 Ом
• Частота звукового сигнала: 2731Гц

Принцип действия пьезоэлемента основан на эффекте, открытом братьями Кюри в 1880 году. В пьезокристаллах электрические заряды образуются под действием механических сил изгиба или скручивания. Помимо «прямого» эффекта у пищалок, существует обратный эффект: если к кристаллу приложить электричество, он начинает деформироваться. Колебания пьезокристалла создают звуковую волну определенной частоты.

Разница между пассивным и активным зуммером Arduino

Многих интересует разница между активным зуммером и пассивным зуммером Arduino? Активный пьезодинамик генерирует звук самостоятельно с помощью встроенного генератора частоты и требует постоянного напряжения. Пассивный пьезодинамик требует ШИМ-сигнала для генерации звука. Чтобы определить активную пищалку Ардуино, подайте на элемент постоянное напряжение, если зуммер пищит, значит он активен.

Как подключить к Ардуино пьезоэлемент (buzzer)

Схема подключения Ардуино с зуммером очень проста, подключите длинную ножку пищалки к цифровому контакту (в нашем примере контакт 11) и короткую ножку к GND. Некоторые активные модули buzzer для платы Arduino могут иметь неисправность в проводке. Если звук на пищалке отсутствует, попробуйте поменять местами провода +5В и GND. Иногда контакты питания пьезоэлемента подключены неправильно.

Скетч для пьезоэлемента (пищалки) Ардуино

void setup() {
  pinMode(11, OUTPUT);
}

void loop() {
  tone (11, 600);
  delay(500);
  tone(11, 900);
  delay(500);
  noTone(11);
  delay(500);
}

Звука сирены на Ардуино, имитация с зуммером

Пьезопищалка может использоваться в различных проектах для звуковой индикации работы каких-либо устройств, а также для воспроизведения сигнала сирены и тревоги. В следующем примере программы реализована возможность создания сирены на Ардуино с помощью пищалки. Для плавного изменения частоты звука пищалки (вы можете подставить свои значения в программе) использован цикл for в следующем скетче.

Скетч плавного включения и выключения пищалки

void setup() {
  pinMode(11, OUTPUT);
}

void loop() {
  for (int x = 0; x < 500 ; x++){
    tone (11, x);
    delay(1);
  }
  for (int x = 500; x > 0 ; x--){
    tone (11, x);
    delay(1);
  }
}

Ардуино терменвокс с фоторезистором и зуммером

Для регулировки частоты звука используется фоторезистор, но можно также использовать потенциометр или любой другой аналоговый датчик. В следующей программе переменную ton, которая соответствует показаниям аналогового входа A1, мы преобразуем с помощью функции map в диапазон значений частоты звука от 1000 до 5000 Гц. Соберите схему, как на картинке и загрузите в микроконтроллер следующую программу для спикера.

Скетч терменвокса на Ардуино с фоторезистором

void setup (){
  pinMode(11, OUTPUT);
  pinMode(A1, INPUT);
}

void loop (){
  ton = analogRead(A1);
  ton = map(ton,0,1023,1000,5000);

  tone(11, ton);
  delayMicroseconds(5);
}

Заключение. Мы рассмотрели, как включить пьезодинамик (buzzer) к Arduino. Эта информация будет полезна при создании проектов, требующих звукового сигнала при включении устройства на плате Ардуино или в других случаях. Чтобы уменьшить громкость сигнала динамика активного пьезоэлемента, можно использовать резистор различного номинала, подключив его последовательно в электрическую цепь с динамиком.