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1.2.1 アクティブブザー

前書き

このレッスンでは、PNPトランジスタでアクティブブザーを鳴らす方法を学習する。

部品

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原理

ブザー

統合された構造を持つ電子ブザーの一種として、DC電源によって電圧供給されるブザーは、コンピューター、プリンター、コピー機、警報器、電子玩具、自動車用電子装置、電話、タイマー、その他の電子製品または音声装置で広く使用されている。ブザーは、アクティブとパッシブに分類できる（次の図を参照）。ピンが上を向くようにブザーを回し、緑色の回路基板を備えたブザーはパッシブブザーで、黒いテープで囲まれたブザーはアクティブである。

アクティブブザーとパッシブブザーの違い：

../_images/image1011.png

アクティブブザーとパッシブブザーの違いは次の通りである：アクティブブザーには振動源が内蔵されているため、通電すると音が鳴る。ただし、パッシブブザーにはそのような振動源がないため、DC信号が使用されてもビープ音は鳴らない。代わりに、周波数が2K〜5Kの方形波を使用して駆動する必要がある。アクティブブザーは、多くの場合、複数の発振回路が内蔵されているため、パッシブブザーよりも高価である。

以下はブザーの電気記号である。両極の2つのピンが搭載されている。表面の+は陽極を表し、もう1つは陰極を表す。

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ブザーのピンをチェックすることができ、長い方が陽極で、短い方が陰極である。接続時にそれらを混同しないでください。混同すると、ブザーが鳴らない。

回路図

この実験では、アクティブブザー、PNPトランジスタ、および1k抵抗器をトランジスタのベースとGPIOの間に使用して、トランジスタを保護する。Raspberry Pi出力のGPIO17にプログラミングによって低レベル（0V）が供給されると、電流飽和のためトランジスタが導通し、ブザーが音を出す。しかし、Raspberry PiのIOに高レベルが供給されると、トランジスターが切断され、ブザーは音を出さない。

../_images/image3321.png

実験手順

ステップ1： 回路を作る。（ブザーの両極に注意してください：+ラベルが付いている方が正極で、もう一方が負極である。）

../_images/image1041.png

ステップ2： コードファイルを開く。

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

ステップ3： コードをコンパイルする。

gcc 1.2.1_ActiveBuzzer.c -lwiringPi

ステップ4： EXEファイルを実行する。

sudo ./a.out

コードが実行されると、ブザーが鳴く。

コード

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

#define BeepPin 0
int main(void){
    if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed, print messageto screen
        printf("setup wiringPi failed !");
        return 1;
    }

    pinMode(BeepPin, OUTPUT);   //set GPIO0 output
    while(1){
        //beep on
        printf("Buzzer on\n");
        digitalWrite(BeepPin, LOW);
        delay(100);
        printf("Buzzer off\n");
        //beep off
        digitalWrite(BeepPin, HIGH);
        delay(100);
    }
    return 0;
}

コードの説明

digitalWrite(BeepPin, LOW);

この実験ではアクティブブザーを使用しているため、直流に接続すると自動的に音が鳴く。このスケッチは、I/Oポートを低レベル（0V）に設定して、トランジスタを管理し、ブザーを鳴らすためのものである。

digitalWrite(BeepPin, HIGH);

I/Oポートを高レベル（3.3V）に設定するため、トランジスターは通電されず、ブザーは鳴らない。