Arduino UNO R4 - Capteur ultrasonique - Buzzer piézoélectrique
Nous allons apprendre comment contrôler un buzzer piézoélectrique avec Arduino UNO R4 et un capteur ultrasonique.
- Lorsque l'objet est proche du capteur ultrasonique, émettez un son.
- Lorsque l'objet est éloigné du capteur ultrasonique, arrêtez le son.
- Lorsque l'objet est proche du capteur ultrasonique, jouez une mélodie.
Préparation du matériel
Ou vous pouvez acheter les kits suivants:
| 1 | × | Kit de Démarrage DIYables STEM V4 IoT (Arduino inclus) | |
| 1 | × | Kit de Capteurs DIYables (30 capteurs/écrans) | |
| 1 | × | Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans) |
Divulgation : Certains des liens fournis dans cette section sont des liens affiliés Amazon. Nous pouvons recevoir une commission pour tout achat effectué via ces liens, sans coût supplémentaire pour vous. Nous vous remercions de votre soutien.
À propos du buzzer piézoélectrique et du capteur ultrasonique
Découvrez les buzzers piézoélectriques et les capteurs ultrasoniques, y compris leur brochage, leurs fonctions et leur programmation, dans les tutoriels fournis.
Ce guide utilise un buzzer qui nécessite 3-5V, mais vous pouvez aussi le modifier pour un buzzer de 12V. En savoir plus sur ce sujet dans le Arduino UNO R4 - buzzer..
Diagramme de câblage
- Le schéma de câblage entre l'Arduino UNO R4, le capteur ultrasonique 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, le capteur à ultrasons et le module buzzer piézoélectrique.
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Code Arduino UNO R4 - Son simple
/*
* 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-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#define TRIG_PIN 6 // The Arduino UNO R4 pin connected to the ultrasonic sensor's TRIG pin
#define ECHO_PIN 7 // The Arduino UNO R4 pin connected to the ultrasonic sensor's ECHO pin
#define BUZZER_PIN 3 // The Arduino UNO R4 pin connected to Piezo Buzzer's pin
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // centimeters
float duration_us, distance_cm;
void setup() {
Serial.begin (9600); // initialize serial port
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // set arduino pin to output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // set arduino pin to input mode
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); // set arduino pin to output mode
}
void loop() {
// generate 10-microsecond pulse to TRIG pin
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// measure duration of pulse from ECHO pin
duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
// calculate the distance
distance_cm = 0.017 * duration_us;
if(distance_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH); // turn on Piezo Buzzer
else
digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW); // turn off Piezo Buzzer
// print the value to Serial Monitor
Serial.print("distance: ");
Serial.print(distance_cm);
Serial.println(" cm");
delay(500);
}
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..
- Reliez les composants 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 ci-dessus dans l'IDE Arduino.
- Appuyez sur le bouton Upload dans l'IDE Arduino pour transférer le code vers l'Arduino UNO R4.
- Faites un geste de la main près du capteur.
- Entendez le son du buzzer piézoélectrique.
Explication du code
Consultez les lignes de commentaire dans le code source pour une explication étape par étape !
Arduino UNO R4 Code - Mélodie
/*
* 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-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define TRIG_PIN 6 // The Arduino UNO R4 pin connected to the ultrasonic sensor's TRIG pin
#define ECHO_PIN 7 // The Arduino UNO R4 pin connected to the ultrasonic sensor's ECHO pin
#define BUZZER_PIN 3 // The Arduino UNO R4 pin connected to Piezo Buzzer's pin
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // centimeters
float duration_us, distance_cm;
// 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() {
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // set arduino pin to output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // set arduino pin to input mode
}
void loop() {
// generate 10-microsecond pulse to TRIG pin
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// measure duration of pulse from ECHO pin
duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
// calculate the distance
distance_cm = 0.017 * duration_us;
if(distance_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
buzzer(); // play a song
delay(500);
}
void buzzer() {
// 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);
}
}
Étapes rapides
- Copiez le code et ouvrez-le avec l'IDE Arduino.
- Créez un fichier nommé pitches.h dans l'IDE Arduino en procédant comme suit :
- Cliquez sur le bouton situé sous l'icône du moniteur série et sélectionnez Nouvel onglet, ou utilisez les touches Ctrl+Shift+N.
- Fournissez le nom du fichier pitches.h et appuyez sur le bouton OK.
- Copiez le code ci-dessous et collez-le dans le fichier nommé pitches.h que vous avez créé.
- Appuyez sur le bouton Upload dans l'IDE Arduino pour envoyer le code vers l'Arduino UNO R4.
- Agitez votre main près du capteur.
- Entendez la mélodie du buzzer piézo.
- Le code mentionné utilise la fonction [delay()] qui empêche l'exécution d'autres parties du programme pendant la lecture d'une mélodie. Pour éviter cela, utilisez la bibliothèque [ezBuzzer]. Cette bibliothèque permet au buzzer d'émettre des bips ou de jouer une mélodie sans interrompre le reste du code.
- Le code donné est à des fins éducatives. Le capteur ultrasonique est très sensible au bruit. Pour des usages pratiques du capteur ultrasonique, vous devriez appliquer un filtrage du bruit. Découvrez comment filtrer le bruit pour le capteur ultrasonique.
/*************************************************
* 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
Explication du code
Regardez chaque explication écrite dans les commentaires du code source !
※ Note: