Arduino UNO R4 - buzzer piézoélectrique
Dans ce guide, nous apprendrons comment contrôler un buzzer en utilisant un Arduino UNO R4. Nous aborderons les détails sur la façon de le faire.
- Différence entre un buzzer actif et un buzzer passif
- Comment fonctionne un buzzer piézoélectrique
- Comment connecter un buzzer piézoélectrique à Arduino UNO R4
- Comment programmer l'Arduino UNO R4 pour faire produire des sons et des mélodies par un buzzer piézoélectrique
Préparation du matériel
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À propos de Buzzer
Les buzzers produisent des sons tels que des bips ou des mélodies. Ils existent en différents types, chacun présentant des caractéristiques uniques. Examinons ces types en fonction de caractéristiques spécifiques :
- Méthode de contrôle:
- Buzzers actifs
- Buzzers passifs
- Mécanisme de création du son:
- Buzzers piézoélectriques
- Buzzers standards
- Exigences en tension:
- Basse tension (3-5V)
- Haute tension (12V)
- Buzzer actif:
- Il émet du bruit lorsque de l'électricité lui est fournie.
- Il faut une alimentation électrique constante pour continuer à émettre du bruit.
- Il est simple à utiliser avec une alimentation électrique.
- On le trouve généralement dans des systèmes d'alarme simples.
- Buzzer passif:
- Il nécessite un signal séparé qui varie pour produire du bruit.
- Il peut produire divers sons en ajustant le signal.
- Il nécessite une configuration plus complexe pour fonctionner.
- Il est souvent utilisé pour produire de la musique ou différents sons.
- Buzzer piézoélectrique:
- Fonctionne avec des cristaux piézoélectriques.
- Émet des sons aigus et clairs.
- Flexible dans la production de différents tons et fréquences.
- Efficace et souvent utilisé dans les alarmes et les dispositifs musicaux.
- Buzzer ordinaire:
- Fonctionne avec des bobines électromagnétiques.
- Génère des sons simples et bourdonnants.
- Présente peu de variations de tonalité.
- On le retrouve couramment dans des appareils simples comme les sonnettes et les alarmes de base.
- Si vous connectez ce buzzer à la broche de l'Arduino UNO R4, il produit un son standard, idéal pour des bruits de clavier.
- Si vous connectez ce buzzer via un relais à haute tension, il émet un son fort, idéal pour les alarmes.
- Broche négative (-) : connectez à GND (0V)
- Broche positive (+) : connectez directement ou via un relais pour recevoir le signal de commande de l'Arduino UNO R4
- Lorsque vous connectez VCC à la broche positive, le buzzer piézoélectrique émet un son continu.
- Pour créer différents tons avec un buzzer piézoélectrique, envoyez une onde carrée d'une fréquence spécifique à la broche positive. Différentes fréquences produisent des tons différents. Pour jouer une mélodie, changez la fréquence de l'onde carrée.
- Le buzzer passif ne produit pas de son continu en reliant simplement le VCC à la broche positive, contrairement au buzzer actif.
- À l'instar du buzzer actif, lorsque vous appliquez une onde carrée d'une certaine fréquence (et d'un rapport cyclique de 50 %) à la broche positive, le buzzer piézoélectrique produit des sons. Des fréquences différentes donnent des tonalités différentes. Vous pouvez composer une mélodie en faisant varier la fréquence du signal sur la broche positive.
Regardons-le de plus près.
Buzzer actif contre buzzer passif
Buzzer piézoélectrique contre Buzzer ordinaire
Sur le marché, vous pouvez trouver un buzzer actif de 3V à 24V (buzzer actif 3V-24V). Vous pouvez l'utiliser comme buzzer actif de 3-5V ou comme buzzer à haute tension (12V...).
Dans ce guide, nous expliquerons comment utiliser des avertisseurs sonores nécessitant une alimentation de 3 à 5 V, à la fois actifs et passifs. Pour les avertisseurs qui nécessitent 12 V, consultez notre guide sur l'Arduino UNO R4 - tutoriel du buzzer 12 V en cliquant ici : Arduino UNO R4 - buzzer.
Schéma des broches
Un buzzer possède généralement deux connecteurs.
Comment fonctionne un buzzer actif
Comment fonctionne un buzzer passif
Diagramme de câblage
- Le schéma de câblage entre Arduino Uno R4 et le buzzer piézoélectrique
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
- Le schéma de câblage entre l'Arduino Uno R4 et le module buzzer piézoélectrique
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Comment programmer un buzzer
L'utilisation de la bibliothèque Arduino UNO R4 rend le fait de jouer une mélodie simple. Vous n'avez pas besoin de comprendre comment créer une onde carrée. Vous n'avez besoin que d'utiliser deux fonctions de la bibliothèque : tone() et noTone().
Code Arduino UNO R4
/*
* Ce code Arduino UNO R4 a été développé par newbiely.fr
* Ce code Arduino UNO R4 est mis à disposition du public sans aucune restriction.
* Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter:
* https://newbiely.fr/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define BUZZER_PIN 6 // The Arduino UNO R4 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.
}
Étapes rapides
Suivez ces instructions étape par étape:
- Si c'est la première fois que vous utilisez l'Arduino Uno R4 WiFi/Minima, reportez-vous au tutoriel sur Arduino UNO R4 - Installation du logiciel..
- Connectez le buzzer piézoélectrique à l'Arduino Uno R4 selon le schéma fourni.
- Connectez la carte Arduino Uno R4 à votre ordinateur à l'aide d'un câble USB.
- Lancez l'IDE Arduino sur votre ordinateur.
- Sélectionnez la carte Arduino Uno R4 appropriée (par exemple, Arduino Uno R4 WiFi) et le port COM.
- Copiez et collez le code fourni dans l'IDE Arduino.
- Pour créer un fichier nommé pitches.h dans l'IDE Arduino, faites l'une des opérations suivantes :
- Cliquez sur le bouton situé sous l'icône du moniteur série et sélectionnez New Tab.
- Alternativement, vous pouvez appuyer sur Ctrl+Shift+N sur votre clavier.
- Nommez le fichier comme pitches.h et cliquez sur le bouton OK.
- Copiez le code ci-dessous et collez-le dans le fichier nommé pitches.h.
- Cliquez sur le bouton Upload dans l'IDE Arduino pour charger le code sur l'Arduino UNO R4.
- Écoute la musique.
/*************************************************
* 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
Modification du code Arduino UNO R4
Maintenant, nous allons modifier le code pour jouer la chanson « Jingle Bells ».
Il suffit de modifier deux tableaux : int melody[] et int noteDurations[].
/*
* Ce code Arduino UNO R4 a été développé par newbiely.fr
* Ce code Arduino UNO R4 est mis à disposition du public sans aucune restriction.
* Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter:
* https://newbiely.fr/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define BUZZER_PIN 6 // The Arduino UNO R4 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.
}
※ Note:
Le code mentionné utilise la fonction delay(), qui empêche l’exécution du reste du code pendant qu’une mélodie est jouée. Pour éviter cela, vous pouvez utiliser la bibliothèque ezBuzzer. Cette bibliothèque permet au buzzer d’émettre des bips ou de jouer une mélodie sans interrompre le reste du code.
Vidéo
Mettez-vous au défi
- Jouez votre chanson préférée avec un buzzer piézoélectrique.
- Configurez une alarme qui se déclenche si quelqu'un s'approche de vos affaires. Astuce : Voir Arduino UNO R4 - Capteur de mouvement..