【得捷电子Follow me第3期】任务3：控制蜂鸣器播放音乐（播放小星星）

HonestQiao

【得捷电子Follow me第3期】任务3：控制蜂鸣器播放音乐（播放小星星） [复制链接]

 

这次的Seeed Studio XIAO ESP32C3扩展板上，自带了一个无源蜂鸣器，可以做一些提示音效果或者midi音乐的播放。

下面是具体的使用过程分享。

 

一、了解硬件

首先通过官方资料，了解扩展板上蜂鸣器的具体情况：

 

从上图可以看到，蜂鸣器连接到了A3引脚。

 

然后，再看开发板部本身：

 

从上图可以看到 A3对应了GPIO5。

那么在我们的程序中，要驱动这个蜂鸣器，实际上就要操作GPIO5。

 

二、驱动蜂鸣器

无源蜂鸣器的驱动，要使用方波来驱动，这一点可以使用PWM输出来进行控制。

蜂鸣器通常分为有源和无源，有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会叫，也就是用高低电平控制。

而无源内部不带震荡源，所以如果用直流信号无法令其鸣叫，必须用2K-5K的方波去驱动它。

正是因为使用的方波频率不同就造成了蜂鸣器发出的声音的差异。

 

首先，我们可以在Thonny的Shell窗口，使用下面的指令进行测试：

# 引入响应的控制对象
from machine import Pin, PWM

# 设置PWM输出到蜂鸣器对应的GPIO5
buzzer = PWM(Pin(5, Pin.OUT))

# 关闭PWM占空比为0，不上电
buzzer.duty_u16(0)

# 设置输出频率为100的
buzzer.freq(100)

# 设置占空比：duty_u16 / 65535
buzzer.duty_u16(1000)

 

在Shell依次执行上述代码，就能听到蜂鸣器发出声音。

修改 buzzer.freq(100) 为 buzzer.freq(200) 或者其他值，就能改变发生的声音了。

 

三、驱动蜂鸣器播放小星星

知道驱动蜂鸣器的原理了，就可以用蜂鸣器来播放简单的音乐了，下面来播放小星星这首歌曲。

 

小星星的简谱如下：

  这首曲子简单明快，非常适合用蜂鸣器来进行播放。

 

然后，我们来看一下音符频率的对应关系：【 参考：【五线谱】音高表示 ( 低音谱号 | C1 36 音符音高表示 | C2 48 音符音高表示 | C3 60 音符音高表示 )_高音c1】

 

通过上面的图表，我们就可以定义音调频率的对应关系了：

# 定义音调频率
# 低音
# tones = {'1': 262, '2': 294, '3': 330, '4': 349, '5': 392, '6': 440, '7': 494, '-': 0}
# 中音
tones = {'1': 523, '2': 587, '3': 659, '4': 698, '5': 784, '6': 880, '7': 988, '-': 0}

 

然后，通过下面的代码，就能播放对应的音调了：

# 音调编号
tone=1

# 查找频率
freq = tones[tone]

# 输出声音
buzzer.freq(freq)
buzzer.duty_u16(1000)

在上述代码中，tone代表要播放的音符，通过音符查找对应的频率，然后进行输出。

 

基于以上代码，最终播放小星星的代码如下：

from machine import Pin, PWM
import utime

# 定义音调频率
# 低音
# tones = {'1': 262, '2': 294, '3': 330, '4': 349, '5': 392, '6': 440, '7': 494, '-': 0}
# 中音
tones = {'1': 523, '2': 587, '3': 659, '4': 698, '5': 784, '6': 880, '7': 988, '-': 0}

# 定义小星星旋律
melody = "1155665-4433221-5544332-5544332-1155665-4433221"

# 设置A3（GPIO 5）口为IO输出，然后通过PWM控制无缘蜂鸣器发声
buzzer = PWM(Pin(5, Pin.OUT))

for tone in melody:
    freq = tones[tone]
    if freq:
        buzzer.freq(freq)
        buzzer.duty_u16(1000)
    else:
        buzzer.duty_u16(0)  # 空拍时一样不上电
    # 停顿一下 （四四拍每秒两个音，每个音节中间稍微停顿一下）
    utime.sleep_ms(400)
    buzzer.duty_u16(0)  # 设备占空比为0，即不上电
    utime.sleep_ms(100)

buzzer.deinit()  # 释放PWM

 

运行上述代码，最终播放效果如下：

4421_1699711579

 

四、总结

上面的分享，展示了基础驱动蜂鸣器的能力。

虽然蜂鸣器发出的声音很简单，但是简单也有简单应用的场景，做一些提示音的输出，还是非常不错的。

另外，如果有多个蜂鸣器的话，还可以做相互配合，让输出的效果更加丰富。

 

Jacktang

 编程的关键点是 buzzer.freq(100) 为 buzzer.freq(200) 或者其他值，，，

这种单个蜂鸣器音调听着也是很清晰的，多个蜂鸣器的编程会麻烦一些

chejm

感谢楼主提供的技术分享，先收藏学习再发表个人意见，顶起来

HonestQiao

Jacktang 发表于 2023-11-12 08:36  编程的关键点是 buzzer.freq(100) 为 buzzer.freq(200) 或者其他值，，， 这种单个蜂鸣 ...

是的，实际上就是方波驱动。