0. Начало
1. Цифровой ввод — кнопка
2. Аналоговый вывод — Fading
3. Аналоговый ввод – потенциометр
4. Аналоговый ввод – осциллограф
5. Генерация звука – пьезоизлучатель
Самым простым вариантом генерации звука является использование пьезоизлучателя.
Пьезокерамические излучатели (пьезоизлучатели) — электроакустические устройства воспроизведения звука, использующие пьезоэлектрический эффект.
(эффект возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямой пьезоэлектрический эффект). Существует и обратный пьезоэлектрический эффект — возникновение механических деформаций под действием электрического поля.Прямой пьезоэффект:
в пьезозажигалках, для получения высокого напряжения на разряднике;Обратный пьезоэлектрический эффект:
в пьезоизлучателях (эффективны на высоких частотах и имеют небольшие габариты);)Пьезоизлучатели широко используются в различных электронных устройствах — часах-будильниках, телефонных аппаратах, электронных игрушках, бытовой технике.
Пьезокерамический излучатель состоит из металлической пластины, на которую нанесён слой пьезоэлектрической керамики, имеющий на внешней стороне токопроводящее напыление. Пластина и напыление являются двумя контактами.
Пьезоизлучатель также может использоваться в качестве пьезоэлектрического микрофона или датчика.
Нужный нам для опытов пьезоизлучатель (Piezo Buzzer) можно выломать из старой игрушки (тетрис, тамагочи) или музыкальной открытки.
В качестве примера рассмотрим стандартный скетч Melody
(Sketchbook — Examples –Digital – Melody)
принципиальная схема:
— схема проста, один вывод от пьезоизлучателя подключается к земле, а второй (от центра пластинки/провод красного цвета) к выводу digital pin 9.
Код скетча:
/* Melody * (cleft) 2005 D. Cuartielles for K3 * * Пример использования пьезоизлучателя для проигрывания * мелодии. * Для этого на пьезоизлучатель подаётся сигнал * соответствующей частоты. * * Расчет тонов производится следующим образом: * * timeHigh = period / 2 = 1 / (2 * toneFrequency) * * таблица различных тонов: * * нота частота период timeHigh * c 261 Hz 3830 1915 * d 294 Hz 3400 1700 * e 329 Hz 3038 1519 * f 349 Hz 2864 1432 * g 392 Hz 2550 1275 * a 440 Hz 2272 1136 * b 493 Hz 2028 1014 * C 523 Hz 1912 956 * * http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Melody */ int speakerPin = 9; int length = 15; // число нот char notes[] = "ccggaagffeeddc "; // пробел - пауза int beats[] = { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 4 }; int tempo = 300; void playTone(int tone, int duration) { for (long i = 0; i < duration * 1000L; i += tone * 2) { digitalWrite(speakerPin, HIGH); delayMicroseconds(tone); digitalWrite(speakerPin, LOW); delayMicroseconds(tone); } } void playNote(char note, int duration) { char names[] = { 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'a', 'b', 'C' }; int tones[] = { 1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014, 956 }; // проиграть тон, соответствующий ноте for (int i = 0; i < 8; i++) { if (names[i] == note) { playTone(tones[i], duration); } } } void setup() { pinMode(speakerPin, OUTPUT); } void loop() { for (int i = 0; i < length; i++) { if (notes[i] == ' ') { delay(beats[i] * tempo); // пауза } else { playNote(notes[i], beats[i] * tempo); } // пауза между нотами delay(tempo / 2); } }
Весёленькая мелодия 🙂
Генерация звука происходит в функции playTone(), быстрой подачей на пьезоизлучатель сигналов HIGH и LOW. Время между сменой уровней определяет - какой частоты сигнал мы получим на пьезоизлучателе.
А теперь изменим скетч так, чтобы мелодия считывалась не из памяти, а из последовательного порта 🙂
/* Sound Serial (aka Keyboard Serial) * * Расчет тонов производится следующим образом: * * timeHigh = period / 2 = 1 / (2 * toneFrequency) * * таблица различных тонов: * * нота частота период timeHigh * c 261 Hz 3830 1915 * d 294 Hz 3400 1700 * e 329 Hz 3038 1519 * f 349 Hz 2864 1432 * g 392 Hz 2550 1275 * a 440 Hz 2272 1136 * b 493 Hz 2028 1014 * C 523 Hz 1912 956 * * на основе примера проекта todbot.com (Tod E. Kurt) */ int speakerPin = 9; int serByte = -1; char names[] = { 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'a', 'b', 'C' }; int tones[] = { 1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014, 956 }; int tempo = 300; void setup() { pinMode(speakerPin, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { digitalWrite(speakerPin, LOW); serByte = Serial.read(); // считываем байт if (serByte != -1) { Serial.print(serByte,BYTE); } for (int j=0;j<=8;j++) { // проверяем - это нота? if (names[j] == serByte) { // ага - нота! for( int i=0; i<50; i++ ) { // проигрываем ноту 50 раз digitalWrite(speakerPin, HIGH); delayMicroseconds(tones[j]); digitalWrite(speakerPin, LOW); delayMicroseconds(tones[j]); } } } }
Однако, монитор последовательного порта Arduino IDE в данном случае не так удобен, т.к. нужно нажимать Enter, поэтому лучше воспользоваться tutty. Здесь вполне можно поиграться 🙂
Например, так:
cdefffdc
читать далее: 6. Фоторезистор
По теме
Arduino, термины, начало работы
КМБ для начинающих ардуинщиков
Состав стартера (точка входа для начинающих ардуинщиков)
6 комментариев на «“Практическое программирование Arduino/CraftDuino — Генерация звука – пьезоизлучатель”»
А есть какие нибудь готовые мелодии, может кто подскажет? Я в музыке не смыслю ничего, а хотелось чего нить прикольного озвучить.
для функцииtone () есть целый набор мелодий :
Спасибо, а то уже хотел умс8 к будильнику прикручевать.
А почему нельзя использовать стандартную арудиновскую функцию tone?
А как можно добиться от пьезо излучателя «мягкого» звука, наподобие того, что в открытках используется?
Как у вас тут все просто, а вот эти вот штуки delay откуда брать? без них как-то ошибки идут