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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 W zum Piepen bringt. Ein Buzzer ist ein digitales Ausgabegerät, ähnlich wie eine LED, und sehr einfach zu steuern. Für dieses Projekt verwenden wir einen aktiven Buzzer, der einen Ton erzeugt, sobald er ein Signal erhält.

Was ist ein aktiver Buzzer?

Ein aktiver Buzzer verfügt über einen internen Oszillator, der seine Nutzung erleichtert. Es genügt, ein Signal an den Buzzer zu senden, um ihn piepen zu lassen – eine komplexe Frequenzsteuerung ist nicht erforderlich. Dies unterscheidet ihn von einem passiven Buzzer, der ein externes Signal zur Tonerzeugung benötigt.

• Buzzer

Erforderliche Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir folgende Komponenten:

Ein Komplett-Kit ist besonders praktisch, hier ist der Link:

Name	ENTHALTENE TEILE	KAUFLINK
Pico 2 W Starter Kit	450+	Pico 2 W Kit

Alternativ kannst du die Komponenten auch einzeln kaufen:

SN	KOMPONENTENBESCHREIBUNG	MENGE	KAUFLINK
1	Einführung in den Pico 2 W	1
2	Micro-USB-Kabel	1
3	Breadboard	1	KAUFEN
4	Jumper-Kabel	Mehrere	KAUFEN
5	Transistor	1 (S8050)	KAUFEN
6	Widerstand	1 (1 kΩ)	KAUFEN
7	Aktiver Buzzer	1

Schaltplan

In dieser Schaltung wird der Buzzer über einen Transistor (S8050 NPN) mit Strom versorgt. Der Transistor verstärkt den Strom, wodurch der Buzzer lauter wird, als wenn er direkt mit dem Pico verbunden wäre.

So funktioniert es: * GP15 gibt ein HIGH-Signal aus, um den Transistor zu steuern. * Wenn der Transistor aktiviert wird, fließt Strom durch den Buzzer, wodurch er piept.

Ein 1-kΩ-Widerstand begrenzt den Stromfluss und schützt den Transistor.

Verdrahtung

Stelle sicher, dass du einen aktiven Buzzer verwendest. Dieser hat eine versiegelte Rückseite, während ein passiver Buzzer eine offene Leiterplatte besitzt.

Code schreiben

Bemerkung

• Die Datei 3.1_beep.ino befindet sich unter pico-2w-kit-main/arduino/3.1_beep.

• Alternativ kannst du den Code in die Arduino IDE kopieren.

• Vergiss nicht, das Board (Raspberry Pi Pico) und den richtigen Port auszuwählen, bevor du auf Upload klickst.

const int buzzerPin = 15;  // GPIO-Pin, der mit der Basis des Transistors verbunden ist

void setup() {
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(buzzerPin, HIGH);  // Buzzer einschalten
  delay(1000);                    // 1 Sekunde warten
  digitalWrite(buzzerPin, LOW);   // Buzzer ausschalten
  delay(1000);                    // 1 Sekunde warten
}

Nach dem Hochladen des Codes: Der Buzzer sollte 1 Sekunde lang piepen, dann 1 Sekunde lang stumm sein und dieses Muster kontinuierlich wiederholen. Falls kein Ton zu hören ist, überprüfe die Verdrahtung und stelle sicher, dass du einen aktiven Buzzer verwendest.

Den Code verstehen

1. Definition des Buzzer-Pins:

   Weist buzzerPin dem GPIO 15 zu, der den Transistor und damit den Buzzer steuert.

   const int buzzerPin = 15;  // GPIO-Pin für den Transistor
   

2. Einrichtung des Pin-Modus:

   Konfiguriert buzzerPin als Ausgang.

   void setup() {
     pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
   }
   

3. Steuerung des Buzzers: Die Funktion loop() wiederholt diesen Prozess unendlich oft und lässt den Buzzer jede Sekunde piepen.

   • digitalWrite(buzzerPin, HIGH): Schaltet buzzerPin auf HIGH, wodurch der Transistor eingeschaltet wird, der Strom durch den Buzzer fließen lässt und ihn piepen lässt.

   • delay(1000): Pausiert das Programm für 1000 Millisekunden (1 Sekunde).

   • digitalWrite(buzzerPin, LOW): Schaltet buzzerPin auf LOW, wodurch der Transistor ausgeschaltet wird und der Buzzer verstummt.

   void loop() {
     digitalWrite(buzzerPin, HIGH);  // Buzzer einschalten
     delay(1000);                    // 1 Sekunde warten
     digitalWrite(buzzerPin, LOW);   // Buzzer ausschalten
     delay(1000);                    // 1 Sekunde warten
   }
   

Weitere Experimente

• Veränderung der Piep-Dauer:

  • Ändere die Werte in delay(), um die Länge des Pieptons und der Pausen zu variieren.

  • Experimentiere mit kürzeren oder längeren Zeiten.

• Erstellung von Mustern:

  • Erzeuge komplexe Tonmuster, indem du die Wartezeiten in der loop()-Funktion anpasst.

  • Beispielsweise kann ein SOS-Signal im Morsecode programmiert werden.

• Verwendung eines passiven Buzzers:

  • Versuche, einen passiven Buzzer mit der tone()-Funktion zu verwenden, um unterschiedliche Frequenzen zu erzeugen.

  • Beachte, dass die Verdrahtung und der Code für einen passiven Buzzer anders sind.

Fazit

In dieser Lektion hast du gelernt, wie du einen aktiven Buzzer mit dem Raspberry Pi Pico und einem Transistor zum Piepen bringst. Durch die Steuerung des Transistors über einen GPIO-Pin kannst du den Buzzer sicher ein- und ausschalten, ohne die GPIO-Pins des Pico zu überlasten. Dieses grundlegende Konzept kann erweitert werden, um komplexere Töne zu erzeugen oder den Buzzer in Alarmanlagen, Benachrichtigungen und interaktiven Projekten zu nutzen.