Ra lệnh cho âm báo với Raspberry Pi Pico

Tạo buzz và thay đổi tần số của nó bằng chiết áp quay được kết nối với Pico của bạn trong dự án điện tử đơn giản này.

Raspberry Pi Pico là một bo mạch vi điều khiển giá rẻ giúp người mới bắt đầu dễ dàng bắt đầu với các dự án điện tử và học cách viết mã.

Đối với dự án này, bạn sẽ tìm hiểu cách đọc tín hiệu tương tự từ chiết áp và chuyển đổi tín hiệu đó thành tín hiệu PWM (điều chế độ rộng xung) để điều khiển tần số hoặc âm báo của bộ rung với sự trợ giúp của mã MicroPython.

Những bộ phận nào là cần thiết?

Dự án này dựa trên Kit của Kitronik Inventor dành cho Raspberry Pi Pico. Tất cả các linh kiện điện tử cần thiết đều được bao gồm trong bộ sản phẩm; tuy nhiên, đây là những thành phần phổ biến mà bạn có thể có:

• Bộ rung phần tử Piezo
• chiết áp quay
• 7x Dây nhảy nam-nam
• Raspberry Pi Pico với các chân tiêu đề GPIO được hàn
• bánh mì

Nếu bạn chưa quen với điều biến độ rộng xung (PWM) và chiết áp, trước tiên hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về cách sử dụng chiết áp với Raspberry Pi Pico của bạn, trong đó nêu rõ cách sử dụng chiết áp để điều chỉnh độ sáng của đèn LED bằng PWM.

Yêu cầu lắp ráp

Một dây nhảy (màu vàng trong ảnh) kết nối phía bên trái của chiết áp với đường ray dương (+) của bảng mạch. Một dây nhảy khác nối phía bên phải của chiết áp với phía âm (-) của breadboard. Từ chân giữa của chiết áp, bạn sẽ cần chạy một dây nhảy đến chân GP26/A0 trên Pico.

Bộ rung Piezo sẽ cần có một dây đi từ chân âm của nó đến đường ray bảng bánh mì âm và sau đó là một kết nối khác từ chân dương của nó đến chân GP15 trên Raspberry Pi Pico.

Bạn cũng sẽ cần chạy một dây nhảy từ chân GND trên Pico đến đường ray âm trên bảng mạch khung để nối đất. Một dây nhảy khác sẽ kết nối chân 3V3 Out trên Pico với đường ray dương của bảng mạch để cấp nguồn cho các thành phần.

Tạo mã

Bạn có thể lấy mã từ kho lưu trữ MUO GitHub. Tải xuống tệp MicroPython có tên piezo-buzzer.py và sau đó tải tệp này lên Pico của bạn thông qua máy tính được kết nối USB chạy Thonny IDE. Kiểm tra cách bắt đầu với MicroPython trên Raspberry Pi Pico để biết chi tiết.

Các phần khác nhau của mã làm như sau:

• Ở trên cùng, chúng tôi nhập yêu cầu máy móc, môn Toánvà thời gian Mô-đun MicroPython.
• Một còi biến sau đó được gán cho chân GP15 làm đầu ra PWM.
• Một chiết áp biến được gán cho bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC) trên chân GP26/A0 của Pico.
• Chúng tôi xác định một tỉ lệ() chức năng sử dụng các hàm toán học để chuyển đổi phạm vi chuyển động của chiết áp thành đầu ra cho bộ rung.
• Các trong khi: Đúng vòng lặp vô hạn đọc đầu vào chiết áp, sau đó sử dụng tỉ lệ chức năng để chuyển đổi nó. Sau khi kiểm tra rằng nó không thay đổi quá nhiều so với tần số trước đó, nó sẽ gửi giá trị đã tính toán tần số đến bộ rung bằng cách sử dụng PWM (điều chế độ rộng xung).

Tóm lại, có hàng trăm xung được gửi mỗi giây và âm báo sẽ thay đổi trong khoảng từ 120Hz đến 5kHz khi chiết áp được xoay theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ. Xoay chiết áp sẽ làm thay đổi điện áp được đọc bởi chân đầu vào tương tự của Pico, do đó được sử dụng để điều chỉnh tần số bộ rung bằng PWM.

Chạy mã từ Thonny (nhấp vào biểu tượng phát hoặc nhấn F5 trên bàn phím của bạn) và tự mình dùng thử. Sau lần chạy đầu tiên của bạn, bất kỳ thay đổi mã nào có ảnh hưởng đến kết quả vật lý không? Ví dụ, điều gì sẽ xảy ra nếu bạn thay đổi phạm vi (0 đến 65535)? Phần mã này nằm ngay bên dưới trong khi Đúng: ở đâu tần số được định nghĩa.

Đặt âm báo

Nếu thích mạo hiểm, bạn có thể muốn thử sử dụng bộ rung để tạo âm thanh bằng thư viện pi-pico-tones của martinkooij trên GitHub. Theo mặc định, thư viện này sẽ tạo sóng hình sin; bốn bộ tạo âm có thể chạy trên bốn chân Pico khác nhau mà bạn có thể chọn. Lưu ý rằng dự án này dựa trên C++ sử dụng Raspberry Pi Pico SDK, chứ không phải MicroPython, nhưng hướng dẫn đầy đủ được cung cấp trong phần đọc GitHub.

Tiếng vang của Điện tử Pico

Xin chúc mừng: bạn đã học cách đọc đầu vào tương tự từ chiết áp và chuyển đổi nó thành tín hiệu PWM để điều khiển âm báo. Chiết áp là thiết bị đầu vào linh hoạt cho thiết bị điện tử. Bộ rung áp điện là một thành phần tiện dụng khác: chẳng hạn như với việc bổ sung cảm biến chuyển động hồng ngoại PIR, bạn có thể phát hiện sự hiện diện của những kẻ xâm nhập và phát âm thanh báo động.