Arduino - Buzzer piézoélectrique
Dans ce tutoriel, nous allons apprendre à utiliser le buzzer avec Arduino. Plus en détail, nous apprendrons :
- Buzzer actif contre buzzer passif
- Fonctionnement du buzzer
- Comment connecter le buzzer piézo à Arduino
- Comment programmer Arduino pour contrôler le buzzer piézo afin de générer un son, une mélodie
Préparation du matériel
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À propos de Buzzer
Les buzzers sont utilisés pour générer un son, un bip ou même la mélodie d'une chanson. Ils existent en plusieurs types, catégorisés par des caractéristiques distinctes. Explorons ces catégories en fonction des caractéristiques suivantes :
- Méthode de Contrôle :
- Buzzer actif
- Buzzer passif
- Mécanisme de Génération de Son :
- Buzzer piézoélectrique
- Buzzer ordinaire
- Tension de Fonctionnement :
- Basse tension (3-5V)
- Haute tension (12V)
- Buzzer actif :
- Produit un son lorsque la tension est appliquée.
- Nécessite un signal électrique continu pour émettre un son.
- Plus facile à utiliser, nécessitant seulement une source de tension.
- Généralement utilisé dans les applications d'alerte de base.
- Buzzer passif :
- Nécessite un signal oscillant externe pour créer du son.
- Peut produire différents tons en changeant la fréquence d'entrée.
- Nécessite un circuit plus complexe pour fonctionner.
- Couramment utilisé dans les applications musicales et les tâches de génération de tons.
- Buzzer Piézoélectrique :
- Utilise des cristaux piézoélectriques.
- Produit des sons aigus et clairs.
- Polyvalent avec divers tons et fréquences.
- Efficace et couramment utilisé dans les alarmes et les dispositifs musicaux.
- Buzzer Classique :
- Utilise des bobines électromagnétiques.
- Produit des sons basiques et bourdonnants.
- Variation de ton limitée.
- Utilisé dans des applications plus simples comme les sonnettes et les alarmes basiques.
- Lorsque vous connectez ce buzzer directement à une broche Arduino, il produira un son normal ⇒ adapté comme indicateur sonore, comme le son d'un clavier.
- Lorsque vous connectez ce buzzer à une haute tension via un relais, il produira un son fort ⇒ adapté pour le son d'avertissement.
- Broche négative (-) : doit être connectée à GND (0V)
- Broche positive (+) : reçoit le signal de commande de l'Arduino (directement ou indirectement via un relais)
- Si le VCC est connecté à la broche positive, le buzzer piézo émet un son constant.
- Si l'on génère une onde carrée de la fréquence spécifiée (et un cycle de travail de 50 %) sur la broche positive, le buzzer piézoélectrique produit des sons. La fréquence différente crée un ton différent. En changeant la fréquence du signal sur la broche positive, nous pouvons créer la mélodie d'une chanson.
- Contrairement au buzzer actif, si l’on connecte uniquement VCC à la broche positive, le buzzer passif ne génère PAS un son constant.
- Tout comme le buzzer actif, en générant une onde carrée de fréquence spécifiée (et un cycle de travail de 50 %) sur la broche positive, le buzzer piézoélectrique produit des tonalités. Une fréquence différente produit une tonalité différente. En changeant la fréquence du signal sur la broche positive, nous pouvons créer la mélodie d'une chanson.
Voyons plus de détails.
Buzzer actif vs Buzzer passif
Buzzer piézoélectrique vs Buzzer ordinaire
Sur le marché, il y a un buzzer actif de 3V-24V, que vous pouvez utiliser comme buzzer actif de 3-5V ou buzzer haute tension (12V...),
Dans ce tutoriel, nous apprendrons à utiliser un buzzer piézo actif et passif de 3-5V. Pour un buzzer de 12V, veuillez consulter le tutoriel Arduino - Buzzer 12V
Brochage
Un buzzer possède généralement deux broches :
Fonctionnement d'un Buzzer Actif
Fonctionnement d'un buzzer passif
Diagramme de câblage
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Comment programmer un buzzer
Grâce à la bibliothèque Arduino, jouer une mélodie est facile. Nous n'avons pas besoin de savoir comment générer l'onde carrée. Nous devons juste utiliser deux fonctions : tone() et noTone() de la bibliothèque.
Code Arduino
/*
* Ce code Arduino a été développé par newbiely.fr
* Ce code Arduino 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/arduino-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define BUZZER_PIN 8 // The Arduino 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
- Connectez l'Arduino au PC via le câble USB
- Ouvrez l'IDE Arduino, sélectionnez la bonne carte et le bon port
- Copiez le code ci-dessus et ouvrez-le avec l'IDE Arduino
- Créez le fichier pitches.h sur l'IDE Arduino en :
- Cliquant soit sur le bouton juste en dessous de l'icône du moniteur série et choisissez Nouvel Onglet, soit utilisez les touches Ctrl+Shift+N.
- Donnez le nom du fichier pitches.h et cliquez sur le bouton OK
- Copiez le code ci-dessous et collez-le dans le fichier créé pitches.h.
- Cliquez sur le bouton Upload dans l'IDE Arduino pour charger le code sur Arduino.
- Profitez de la mélodie
/*************************************************
* 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
Modifier le code Arduino
Maintenant, nous allons modifier le code pour jouer la chanson "Jingle Bells".
Nous devons uniquement modifier la valeur de deux tableaux : int melody[] et int noteDurations[].
/*
* Ce code Arduino a été développé par newbiely.fr
* Ce code Arduino 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/arduino-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define BUZZER_PIN 8 // The Arduino 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 THAT:
Le code ci-dessus utilise la fonction delay(). Cela bloque l'exécution des autres codes pendant la lecture de la mélodie. Pour éviter de bloquer les autres codes, utilisez plutôt la bibliothèque ezBuzzer. Cette bibliothèque est conçue pour permettre au buzzer de bipper ou de jouer une mélodie sans bloquer les autres codes.
Vidéo
Relevez le défi
- Utilisez un buzzer piézo pour jouer la chanson que vous aimez.
- Faites automatiquement sonner une alarme lorsque quelqu'un s'approche de vos objets de valeur. **Indice** : Consultez Arduino - Capteur de mouvement.