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1.2.1 Buzzer Attivo

Introduzione

In questa lezione impareremo a far suonare un buzzer attivo tramite un transistor PNP.

Componenti

Principio

Buzzer

Il buzzer è un tipo di dispositivo sonoro elettronico con una struttura integrata, alimentato in corrente continua (DC). È ampiamente usato in computer, stampanti, fotocopiatrici, allarmi, giocattoli elettronici, dispositivi elettronici per auto, telefoni, timer e altri dispositivi elettronici o sonori. I buzzer possono essere di due tipi: attivi e passivi (vedi immagine seguente). Capovolgendo il buzzer con i pin rivolti verso l’alto, noterai che quello con una scheda verde è passivo, mentre quello avvolto in nastro nero è attivo.

La differenza tra un buzzer attivo e uno passivo:

La differenza principale è che un buzzer attivo ha una sorgente oscillante integrata e quindi emette un suono quando viene alimentato. Un buzzer passivo, invece, richiede segnali in forma d’onda quadra con una frequenza tra 2K e 5K per funzionare, in quanto privo di sorgente oscillante interna. Di solito, il buzzer attivo è più costoso a causa della sua struttura interna.

Di seguito trovi il simbolo elettrico di un buzzer. Ha due pin con polarità positiva e negativa. Il simbolo + sulla superficie rappresenta l’anodo, mentre l’altro pin è il catodo.

Puoi riconoscere i pin del buzzer: il pin più lungo è l’anodo, mentre il più corto è il catodo. È importante non invertire le polarità per evitare che il buzzer non emetta suono.

Schema Elettrico

In questo esperimento, usiamo un buzzer attivo, un transistor PNP e una resistenza da 1k tra la base del transistor e il GPIO per proteggerlo. Quando il GPIO17 del Raspberry Pi è impostato a basso livello (0V) tramite il programma, il transistor entra in conduzione a causa della saturazione di corrente, facendo suonare il buzzer. Al contrario, quando il GPIO è impostato a livello alto, il transistor si spegne e il buzzer smette di suonare.

Procedura Sperimentale

Passo 1: Monta il circuito. (Fai attenzione ai poli del buzzer: il pin con l’etichetta + è il polo positivo, mentre l’altro è il polo negativo.)

Per Utenti del Linguaggio C

Passo 2: Apri il file del codice.

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/1.2.1/

Passo 3: Compila il codice.

gcc 1.2.1_ActiveBuzzer.c -lwiringPi

Passo 4: Esegui il file eseguibile.

sudo ./a.out

Eseguito il codice, il buzzer emetterà un suono.

Nota

Se, dopo aver eseguito il codice, non funziona o appare un messaggio di errore: «wiringPi.h: No such file or directory», fai riferimento a Il codice C non funziona?.

Codice

#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>

#define BeepPin 0
int main(void){
    if(wiringPiSetup() == -1){ //se l'inizializzazione di wiring fallisce, stampa un messaggio a schermo
        printf("setup wiringPi failed !");
        return 1;
    }

    pinMode(BeepPin, OUTPUT);   //imposta GPIO0 come output
    while(1){
        //attiva il buzzer
        printf("Buzzer on\n");
        digitalWrite(BeepPin, LOW);
        delay(100);
        printf("Buzzer off\n");
        //spegni il buzzer
        digitalWrite(BeepPin, HIGH);
        delay(100);
    }
    return 0;
}

Spiegazione del Codice

digitalWrite(BeepPin, LOW);

In questo esperimento utilizziamo un buzzer attivo, che emette automaticamente un suono quando collegato alla corrente continua. Questo sketch imposta la porta I/O a livello basso (0V), gestendo così il transistor per far suonare il buzzer.

digitalWrite(BeepPin, HIGH);

Impostando la porta I/O a livello alto (3,3V), il transistor non viene alimentato e il buzzer non emette suono.

Per Utenti del Linguaggio Python

Passo 2: Apri il file del codice.

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python

Passo 3: Esegui.

sudo python3 1.2.1_ActiveBuzzer.py

Eseguito il codice, il buzzer emetterà un suono.

Codice

Nota

Puoi Modificare/Reimpostare/Copiare/Eseguire/Arrestare il codice qui sotto. Prima di farlo, devi accedere al percorso del codice sorgente come davinci-kit-for-raspberry-pi/python.

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# Imposta il pin #17 come pin del buzzer
BeepPin = 17

def setup():
    # Imposta le modalità GPIO con la numerazione BCM
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    # Imposta il pin del Led come output e il livello iniziale su High (3.3v)
    GPIO.setup(BeepPin, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)

def main():
    while True:
        # Accensione del Buzzer
        print ('Buzzer On')
        GPIO.output(BeepPin, GPIO.LOW)
        time.sleep(0.1)
        # Spegnimento del Buzzer
        print ('Buzzer Off')
        GPIO.output(BeepPin, GPIO.HIGH)
        time.sleep(0.1)

def destroy():
    # Spegne il buzzer
    GPIO.output(BeepPin, GPIO.HIGH)
    # Rilascia le risorse
    GPIO.cleanup()

# Se esegui questo script direttamente, avvia:
if __name__ == '__main__':
    setup()
    try:
        main()
    # Quando viene premuto 'Ctrl+C', viene eseguita la funzione destroy()
    except KeyboardInterrupt:
        destroy()

Spiegazione del Codice

GPIO.output(BeepPin, GPIO.LOW)

Imposta il pin del buzzer a livello basso per far emettere suono al buzzer.

time.sleep(0.1)

Attendi 0,1 secondi. Modifica la frequenza di commutazione cambiando questo parametro.

Nota

Non si tratta della frequenza del suono. Il buzzer attivo non può cambiare la frequenza del suono.

GPIO.output(BeepPin, GPIO.HIGH)

Spegne il buzzer.

Immagine del Fenomeno