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3.1 Den Buzzer zum Piepen bringen!

In dieser Lektion lernen wir, wie man einen Buzzer mit dem Raspberry Pi Pico 2 zum Piepen bringt. Ein Buzzer ist ein digitales Ausgabegerät, ähnlich einer LED, und sehr einfach zu steuern. Für dieses Projekt verwenden wir einen aktiven Buzzer, der automatisch einen Ton erzeugt, sobald er ein Signal erhält.

Was ist ein aktiver Buzzer?

Ein aktiver Buzzer hat einen integrierten Oszillator, was ihn besonders einfach zu verwenden macht. Man muss ihm lediglich ein Signal senden, damit er piept – eine komplizierte Frequenzsteuerung ist nicht erforderlich. Das unterscheidet ihn von einem passiven Buzzer, der eine externe Steuersignalquelle benötigt, um Töne zu erzeugen.

img_buzzer

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist praktisch, ein vollständiges Kit zu erwerben. Hier ist der Link:

Name

ENTHALTENE KOMPONENTEN

LINK

Newton Lab Kit

450+ Bauteile

Newton Lab Kit

Sie können die Teile auch einzeln über die folgenden Links erwerben.

SN

KOMPONENTE

MENGE

LINK

1

Raspberry Pi Pico 2

1

KAUFEN

2

Micro-USB-Kabel

1

3

Steckbrett

1

KAUFEN

4

Jumperkabel

Mehrere

KAUFEN

5

Transistor

1 (S8050)

KAUFEN

6

Widerstand

1 (1KΩ)

KAUFEN

7

Aktiver Summer

1

Schaltplan

sch_buzzer

In dieser Schaltung wird der Buzzer über einen S8050 NPN-Transistor betrieben. Der Transistor verstärkt den Strom, sodass der Buzzer lauter ist, als wenn er direkt an den Pico angeschlossen wäre.

Funktionsweise:

  • GP15 gibt ein HIGH-Signal aus, um den Transistor zu aktivieren.

  • Wenn der Transistor durchgeschaltet wird, kann Strom durch den Buzzer fließen und er gibt einen Ton aus.

Ein 1kΩ-Widerstand begrenzt den Stromfluss, um den Transistor zu schützen.

Verdrahtungsdiagramm

Vergewissern Sie sich, dass Sie den aktiven Buzzer verwenden. Sie können ihn an der versiegelten Rückseite erkennen (im Gegensatz zu einem offenen PCB, das für einen passiven Buzzer typisch ist).

img_buzzer

wiring_beep

Code schreiben

Nun schreiben wir ein einfaches MicroPython-Programm zur Steuerung des Buzzers.

Bemerkung

  • Öffnen Sie 3.1_beep.py aus newton-lab-kit/micropython oder kopieren Sie den Code in Thonny, dann klicken Sie auf „Ausführen“ oder drücken Sie F5.

  • Stellen Sie sicher, dass der richtige Interpreter ausgewählt ist: MicroPython (Raspberry Pi Pico).COMxx.

import machine
import utime

# Initialisierung des Buzzer-Pins (GP15)
buzzer = machine.Pin(15, machine.Pin.OUT)

while True:
    # Schleife, um den Buzzer viermal piepen zu lassen
    for i in range(4):
        buzzer.value(1)  # Buzzer einschalten
        utime.sleep(0.3)  # 0,3 Sekunden warten
        buzzer.value(0)  # Buzzer ausschalten
        utime.sleep(0.3)  # 0,3 Sekunden warten
    utime.sleep(1)  # Längere Pause vor dem nächsten Zyklus

Wenn der Code läuft, hören Sie:

  • Der Buzzer piept viermal hintereinander mit einer Pause von 0,3 Sekunden zwischen den Tönen.

  • Nach den vier Pieptönen gibt es eine längere Pause von einer Sekunde, bevor der Zyklus erneut beginnt.

Erklärung des Codes

  1. Initialisierung des Buzzers:

    • buzzer = machine.Pin(15, machine.Pin.OUT): Initialisiert GP15 als Ausgangspin zur Steuerung des Buzzers.

  2. Hauptschleife:

    • Die while True-Schleife stellt sicher, dass der Code ununterbrochen läuft.

    • Innerhalb der Schleife wird der Buzzer viermal ein- (buzzer.value(1)) und ausgeschaltet (buzzer.value(0)), jeweils mit einer Verzögerung von 0,3 Sekunden.

    • Nach den vier Pieptönen folgt eine Pause von 1 Sekunde, bevor der Zyklus erneut beginnt.

Weitere Experimente

  • Dauer des Pieptons ändern: Ändern Sie die Werte in utime.sleep(0.3) um längere oder kürzere Pieptöne zu erzeugen.

  • Anzahl der Pieptöne variieren : Ändern Sie die Anzahl der Durchläufe in der Schleife, um den Buzzer mehr oder weniger oft piepen zu lassen.

  • Buzzer mit Taster steuern : Schließen Sie einen Taster an GP14 an und ändern Sie den Code so, dass der Buzzer nur piept, wenn der Taster gedrückt wird.

Fazit

In dieser Lektion haben Sie gelernt, wie Sie einen aktiven Buzzer mit einem Transistor und dem Raspberry Pi Pico 2 steuern. Sie haben nun ein grundlegendes Verständnis dafür, wie digitale Ausgänge zur Erzeugung von Tönen verwendet werden können. Die gleichen Prinzipien lassen sich auch auf andere Ausgabegeräte wie LEDs, Motoren und mehr anwenden.