Пьезоизлучатель
Внешний вид 
Fritzing 
Условное обозначение на схеме
Пьезоизлучатель может называться по разному — пищалка, зумер, piezo buzzer или speaker. Суть одна — издать звук.
Обычно в наборах идут два вида пищалок — активный и пассивный. Они похожи и новичка ставят в тупик. Давайте разбираться.
Активный зуммер имеет сверху наклейку с таинственной надписью «Remove seal after washing», которую Гугл-переводчик переводит весьма странно — «снять пломбу после мытья», ещё больше запутывая пользователя. Не обращайте внимания на надпись, это просто технический момент. Во время изготовления детали требуется промывка от флюса, но чтобы не повредить вещь, заклеивают отверстие сверху. Но не торопитесь отклеивать и выбрасывать наклейку, она вам пригодится.
Активный зумер может работать самостоятельно, достаточно просто подать питание. При подключении следут следить за полярностью. На наклейке есть значок плюса (+), но доверять наклейке не стоит, может кто-то не очень аккуратно её наклеил. Лучше посмотрите на ножки. Как правило, одна ножка длиннее другой. Длинная ножка — плюс, короткая — минус. Соедините длинную ножку к питанию 5В, а короткую к земле. Вы сразу услышите противный звук. Именно по этой причине я советовал вам не отклеивать наклейку. Если вы теперь удалите наклейку, то громкость звука станет намного выше. Заклейте немедленно обратно!
Пассивный зумер внешне похож, но всё-таки отличается немного. Сравните их по размерам, а также посмотрите на их снизу. Разница видна. При подключении как из прошлого примера с активным динамиком, вы ничего не услышите. Просто подать питание не достаточно, нужно использовать программные методы, которые есть в составе В Arduino.
Также встречаются в модульном исполнении, например, KY-006 (пассивный) или KY-012 (активный). У модуля три вывода, средний не используется, вывод S соединяется с цифровым выводом платы, а вывод — с GND.
KY-006 
KY-012
Переходим к программной части. Активный зумер пищит громче и отчётливее, пассивный немного грубовато.
Самый простой способ — подать напряжение на нужный вывод.
При запуске услышим щелчки.
Для более интересных звуков используется функция tone().
Одну ноту играть не интересно. Пусть будет массив из десяти нот.
Если управлять не только нотами, но и их продолжительностью, то можно писать мелодии. Говорят, следующая мелодия воспроизводит «Имперский марш» из «Звёздных войн».
02.Digital: toneMelody (Играем мелодию)
Рассмотрим пример из меню File | Examples | 2.Digital | toneMelody. Обратите внимание, что программа состоит из двух вкладок toneMelody и pitches.h. Файл pitches.h содержит константы для проигрывания звуков различной тональности. Сам файл находится в одной папке с скетчем.
После того, как мы наигрались со светом при помощи светодиодов, пора поиграть со звуком. Для примера нам понадобится пьезоизлучатель, макетная плата и три провода.
Собирается конструкция очень просто — от вывода 8 ведём провод к одному контакту пищалки, а второй контакт присоединяем к GND.
Запустите скетч. Вы услышите мелодию, которая прозвучит один раз. Если вы хотите послушать её ещё раз, то нажмите на кнопку Reset на вашей плате.
В первой строчке мы подключаем заголовочный файл pitches.h при помощи оператора #include. Далее создаётся массив из нот, а также массив из продолжительности проигрывания ноты. Потом идёт цикл, где для каждой ноты вычисляется его продолжительность и вызывается функция tone(), которая и воспроизводит нужный звук. Обратите внимание, что весь код находится в методе setup(), поэтому программа выполняется один раз.
Вот так мы быстро познакомились с новым устройством — пьезоизлучателем, а также научились извлекать мелодию.
Melody
Нашёл ещё один пример с пищалкой.
Пример использует вывод 8.
02.Digital: tonePitchFollower
Ещё один простой пример File | Examples | 02.Digital | tonePitchFollower для извлечения звуков, который зависит от освещённости — вы можете проводить рукой над датчиком освещённости, создавая тем самым разные значения, которые передаются на динамик. В примере упоминается 9-омный динамик, но мы можем использовать и свой пьезоизлучатель.
USE a BUZZER MODULE (PIEZO SPEAKER) USING ARDUINO UNO © Apache-2.0
THIS PROJECT IS BASED on THE ALARMS AND BEEPS USING BUZZERS FOR SECURITY
In this tutorial you will learn how to use a buzzer or piezo speaker with Arduino. Buzzers can be found in alarm devices, computers, timers and confirmation of user input such as a mouse click or keystroke.
You will also learn how to use tone() and noTone() function.
So, let’s get started!
Step 1: What You Will Need
For this tutorial you will need:
- Arduino uno
- Breadboard
- Buzzer / piezo speaker
- 100 Ohm resistor (optional)
Step 2: The Circuit
The connections are pretty easy, see the image above with breadboard circuit schematic.
Step 3: The Code
Here’s the «Tone» code, embedded using codebender!
How it works? It’s simple, tone(buzzer, 1000) sends a 1KHz sound signal to pin 9, delay(1000) pause the program for one second and noTone(buzzer) stops the signal sound. The loop() routine will make this run again and again making a short beeping sound.
(you can also use tone(pin, frequency, duration) function)
Play with the project now by changing the code. For example, try to change sound signal «1000» (1KHz) to «500» (500Hz) or delay time and see how it changes the program.
Step 4: Well Done!
You have successfully completed one more Arduino tutorial and you learned how to use:
- buzzer / piezo speaker
- tone(), noTone() functions
I hope you liked this, let me know in the comments.
There will be more of them, so make sure to click Follow button!
Arduino и зуммер
Описание
Зуммер, он же баззер (англ. buzzer), он же “пищалка”, он же пьезоэлектрический излучатель в корпусе – простейший источник звука. Очень часто используется в электронике для звуковой индикации: будильники, таймеры, а также практически вся бытовая техника (микроволновки, стиралки, посудомойки и т.д.) издаёт звук при помощи этого компонента. Ну и конечно же его можно найти почти на любой материнской плате компьютера.
Зуммер в таком корпусе может быть как активным, так и пассивным: активный при подключении питания начнёт пищать, т.к. имеет встроенный генератор. Пассивный же тихо щёлкнет и всё. В наборе GyverKIT может быть как активный, так и пассивный зуммер в зависимости от партии, приносим свои извинения.
Подключение
Потребляет зуммер от 10 до 30 мА, поэтому в принципе можно подключать его к цифровому пину Arduino напрямую, но к esp8266 (Wemos mini) нужно подключать через токоограничивающий резистор с сопротивлением
Примеры
Если зуммер активный – достаточно подать на него высокий сигнал для включения звука. Тут можно даже использовать в качестве примера стандартный “блинк”:
Если зуммер пассивный – всё гораздо интереснее, так как можно генерировать звук нужной частоты, то есть тона, самому! Данный код заставит зуммер пищать на частоте 1 кГц. Делать пин выходом не нужно, это встроено в функцию tone()
Для нескольких коротких сигналов модифицируем первый пример:
Более подробное описание и примеры с tone() можно найти в уроке по ссылке ниже
Подключение пьезопищалки и генерация звука. Функции tone() и noTone()
Сегодня мы поговорим о том, как воспроизводить мелодии и отдельные звуки с помощью платы Arduino, применяя функции tone() и noTone().
Элемент, который используется для примера в данной статье, называется пьезопищалка, он же зуммер, он же пьезодинамик.
Ранее мы научились подключать к плате светодиод и познакомились с функциями digitalWrite() и delay(). С их помощью можно подавать напряжение на пины контроллера и приостанавливать выполнение программы. Эти функции здесь тоже пригодятся.
Для чего нам звуки
Любой робот или другое электронное устройство становятся проще в использовании, если имеют возможность сигнализировать о своем состоянии. Для индикации могут использоваться световые или акустические элементы.
К примеру, известный робот R2-D2 использовал оба типа обратной связи — он мигал и издавал странные звуки.
Для начала разберемся, как работает пьезопищалка. Очевидно, что она должна издавать звук. Но что это и как возникает?
Что такое звук
Звук — это колебания воздуха, которые волнами расходятся от своего источника. Волны эти не видны, однако воздействуют на барабанные перепонки, вызывая в них механические колебания, которые мозг человека умеет преобразовывать в звуки.
Получается, чтобы появились колебания и возник аудиосигнал, пьезопищалка должна двигаться и воздействовать на воздух.
Так оно и есть. Пьезодинамик может совершать маленькие, незаметные для глаз движения под воздействием электричества. Мы их не увидим, однако воздух колебать они могут, а значит будет издаваться звук.
Имея в своем распоряжении Arduino, мы можем использовать электричество и подавать напряжение на пищалку по определенной программе.
Как извлечь звук из пьезопищалки
Если подключить пьезопищалку напрямую к батарейному отсеку и подать постоянный ток на пластину, то ничего не произойдёт. Попробуем подключить ее к какому-нибудь D-пину и GND нашего Arduino.
Но сначала нужно загрузить в плату программу, которая будет управлять напряжением на этом пине:
Итак, код залит в плату. Присоединяем новый элемент.
Рис. 2. Подключение пьезопищалки к плате Arduino
Настройка звучания сигнала
Если все сделано, как описано выше, то должны быть слышны щелчки.
Мы установили чередование подачи и отключения напряжения с длительностью в 500 тысячных долей секунды через параметр функции delay(). Поэтому звук длится полсекунды, после чего на такой же отрезок времени затихает.
Чтобы колебания происходили быстрее, то есть чаще, нужно уменьшить время задержки.
Поэкспериментируйте с разными значениями для функции delay(). Попробуйте выставить в программе вместо 500 числа 10, 5, 1.
Чем чаще происходят колебания, тем выше звук, который мы слышим. Получается, если увеличивать частоту, звук будет превращаться в тонкий писк. А если уменьшать — в гул или гудение.
Кстати, именно поэтому мы слышим писк, когда рядом летает комар. Он часто-часто машет своими крылышками. В противовес ему — полет шмеля, который гораздо тяжелее и медленнее, поэтому он как бы “гудит”.
Как рождается мелодия
Для вопроизведения последовательности звуков, то есть мелодии, поможет функция tone().
Ее параметры дают возможность управлять направлением сигнала (какой из пинов на контроллере должен быть задействован) и частотой колебаний звука.
Запись функции выглядит так:
Номер пина здесь — это тот пин Arduino, куда подключена пьезопищалка, из которой хотим извлечь звук. А частота — требуемое значение частоты в герцах (положительное целое число).
Рис. 3. Схема подключения пьезопищалки к контроллеру
Пример программы с функцией tone():
При загрузке и запуске данного кода можно получить звук, если к указанному пину подключена пьезопищалка или другое акустическое устройство.
Серия из команд с различными частотами для одного пина позволит нашему Arduino сыграть мелодию, последовательно сменяя один тон на другой.
Одним из применений может стать установка музыкального приветствия на запуск робота:
Горшочек, не вари!
Функция tone() по умолчанию воспроизводит звук нужной частоты без конечного срока, то есть бесконечно. Чтобы прервать его, требуется использовать противоположную по значению операцию — noTone().
У этой функции лишь один параметр — указание нужного пина.
Если на выбранном пине воспроизводится звук, он будет приостановлен. Если же генерации сигнала там не было, то функция ничего не сделает, и программа пойдет дальше.
С небольшими изменениями предыдущий пример превращается в код для мелодии приветствия нашего робота:
Обратите внимание, что при использовании нескольких пьезопищалок нужно сначала подавать noTone() на пин, где уже были активированы колебания, и только потом вызывать tone() на другой пин.
Play a Melody using the tone() function
This example shows how to use the tone() command to generate notes. It plays a little melody you may have heard before.
Hardware Required
piezo buzzer or a speaker
Circuit
Schematic
The code below uses an extra file, pitches.h. This file contains all the pitch values for typical notes. For example, NOTE_C4 is middle C. NOTE_FS4 is F sharp, and so forth. This note table was originally written by Brett Hagman, on whose work the tone() command was based. You may find it useful whenever you want to make musical notes.
The main sketch is as follows:
To make the pitches.h file, either click on the button just below the serial monitor icon and choose «New Tab», or use Ctrl+Shift+N.
Then paste in the following code:
and save it as pitches.h
See Also
BlinkWithoutDelay — Blink an LED without using the delay() function.
Button — Use a pushbutton to control an LED.
Debounce — Read a pushbutton, filtering noise.
DigitalInputPullup — Demonstrates the use of INPUT_PULLUP with pinMode().
StateChangeDetection — Count the number of button pushes.
toneKeyboard — A three-key musical keyboard using force sensors and a piezo speaker.
toneMultiple — Play tones on multiple speakers sequentially using the tone() command.
tonePitchFollower — Play a pitch on a piezo speaker depending on an analog input.