Подключить колонку к ардуино

Динамики ардуино. Подключение динамиков к Arduino.

Для одного из проектов мне понадобилось вывести звук с Ардуино, как можно проще и бюджетнее. Можно было бы использовать пищалку, но у неё не такой диапазон частот, да и громкости маловато. Поэтому я решил подключить динамик.

Моей задачей было создать разные генераторы звуковых частот(эффектов). Как можно проще и по возможности разнообразнее.

А ещё подключенный динамик может выводить звуковые файлы. Для этого надо установить библиотеку PCM или TMRpcm. Но сразу скажу, что это в разы сложнее, и вам придётся готовить звуковые файлы определённым способом.
Гораздо лучше использовать DFPLAYER Mini. Это и проще и не грузит микроконтроллер. Как использовать плеер можно посмотреть здесь.

Скетч, как он работает и какие звуковые эффекты можно получить я покажу в конце.
Обычно в этом месте я показываю видео того что получилось, но сегодня я решил отойти от этой традиции, и сразу показать схему подключения.
Если вы когда-нибудь подключали пищалку к Ардуино, то, наверное, знаете, что её можно подключать как к контактам с Широтно-импульсной модуляцией, или по другому ШИМ или PWM, так и к обычным цифровым входам. А ещё для пищалки есть функция tone(). Кто хочет подробнее узнать, как подключать BUZZER, то советую посмотреть вот это видео.
Динамик надо подключать несколько иначе. Его не желательно, хотя и возможно, подключать напрямую к Ардуино.
Правильная схема подключения вот такая. Динамик подключается через транзистор. Транзистор можно использовать практически любой, NPN серии. Я обычно использую BC337, но можно использовать 2N2222.

Давайте сначала посмотрим, что получилось, а потом для тех кому интересно, я покажу как подключать динамик. Я помолчу, и мы просто послушаем.
Если есть мазохисты кто прослушал всё полностью, то напишите в комментариях.
Просто меняя значения, мы меняем звук. А я вас предупреждал. Как видите можно создать любой звуковой эффект, что мне и было нужно.

Про скетч я рассказывать не буду. Он очень короткий и не представляет интереса для сегодняшней темы. Думаю, что если захотите, то разберётесь сами.
Изменение звука происходит вот в этом цикле. Точнее не звука, а изменение длительности пауз между включением и выключением динамика, и количество срабатываний. Пауза высчитывается вот по этой сложной формуле. В цикле loop находится несколько функций, которые я подобрал и использовал в своём проекте. В каждой функции два параметра. Изменяя их вы сможете менять тональность.
Вот такой небольшой урок получился. Теперь вы знаете как подключить динамик к Ардуино, и поверьте это гораздо интереснее чем использовать пищалку.

Теперь давайте всё же посмотрим что получилось и как звучит динамик.

Если вам интересна эта тема, то я могу снять продолжение этого видео. Объём вашего интереса, я буду оценивать по количеству лайков и комментариев. Чем их будет больше, тем быстрее выйдет новое видео.
Ну, а если вам нравятся мои уроки, то ставьте лайк и делитесь моими видео, с другими. Это очень поможет мне в продвижении канала, а меня будет стимулировать выпускать уроки чаще и интереснее.
Вы видите ссылки на видео, которые, я думаю будут вам интересны. Перейдя на любое из этих видео вы узнаете что-то новое, а ещё поможете мне. Ведь любой ваш просмотр — это знак YOUTUBE, что это кому-то интересно и что его надо показывать чаще.
Спасибо.
А пока на этом всё.

Источник

Динамик

Ардуино: динамик

На самых первых уроках мы познакомились со светодиодами, которые часто используются в электронике как индикаторы состояния. Самым простым примером может служить индикатор питания, с помощью которого прибор сообщает пользователю, что он включен. Очень часто вместе со световой индикацией, в устройствах применяется звуковая индикация. Во многих электронных приборах есть источник звука, который как и световой индикатор помогает пользователю в работе.

Обычно в электронике используются два типа источников звука:

  • громкоговоритель (динамик);
  • звукоизлучатель (зуммер).

В этом уроке мы поговорим о динамике. Разберем подробно его устройство и попробуем проиграть мелодию на Ардуино!

Громкоговоритель, он же динамик

Все громкоговорители можно разделить на два подтипа: электродинамический и пьезоэлектрический. Именно от названия первого подтипа пошло хорошо известное нам название динамик.

Наверное каждый из нас хотя бы раз в жизни разбирал какой-нибудь старый динамик. Внутри него обязательно есть постоянный магнит, который прочно склеен с металлическим диском и цилиндрическим якорем по середине.

Кроме магнита в динамике еще есть небольшая электромагнитная (или звуковая) катушка, намотанная тонким лакированным проводом. Катушка приклеена к гофрированному подвесу и к диффузору. Все эти части изображены на схеме разреза динамика.

Человеку, знакомому со школьным курсом физики не составит труда догадаться как работает это устройство. Мы знаем, что если подать на звуковую катушку напряжение, то в её витках возникнет электрический ток (ну это уж совсем очевидно). Согласно закону Ампера, на проводник с током, находящийся в магнитном поле будет действовать сила Ампера.

Направление этой силы можно легко вычислить с помощью правила левой руки: если вектор манитного поля направлен в ладонь, а пальцы направлены по току (вдоль витков провода), то большой палец будет указывать направление силы. Именно сила Ампера то притягивает катушку к основанию якоря, то отталкивает от него, в зависимости от направления электрического тока.

То есть подавая на катушку переменный ток, мы заставим её колебаться. Звуковая катушка прочно соединена с диффузором, так что он тоже начнет колебаться. Движение же большого диффузора приведёт к колебанию большой массы воздуха, что мы и называем звуковой волной!

Источник

Подключить колонку к ардуино

В меню Examples->Digital есть скетч toneMelody, который при сбросе микроконтроллера проигрывает мелодию, ноты в которой задаются двумя параметрами — тоном и громкостью. В качестве динамика используется 8-омная динамическая головка, например динамик так называемого PC Speaker, подключаемая к выводу Digital 8.

Схема подключения динамика:

Вместо сопротивления с номиналом 220 Ом можно использовать и большее, например, 510 Ом или 1 кОм.

Недостатком такого подключения является то, что звук получается очень-очень тихий. Поэтому, чтобы получить громкость более приличного уровня, динамик можно подключить к выводу не напрямую, а через транзистор, как показано на следующей схеме:

Как видно из схемы, громкость при этом получается настолько большой, что я добавил в схему потенциометр R2 в качестве регулятора громкости. Транзистор включен по схеме с общим эмиттером, и в данном случае выступает не в роли усилителя, а в качестве электронного ключа для согласования нагрузок.

Дело в том, что поскольку у динамической головки очень маленькое сопротивление, то при подаче на неё напряжения +5В через неё будет протекать ток около 625 мА. Максимальный ток, который могут обеспечить все выводы микроконтроллера составляет всего 150 мА, то есть в 4 раза меньше. И таким образом, подключая динамик к микроконтроллеру не напрямую, а через транзистор, способный пропускать через себя большее напряжение и ток большей силы, мы обеспечиваем электрическое согласование, в данном случае согласование по току.

Звуку можно добавить низких частот, подключив между базой транзистора и землёй электролитический конденсатор ёмкостью, например, в 1 мкФ. При этом резистор R1 и конденсатор образуют RC-фильтр низких частот. Чем больше ёмкость конденсатора, тем ниже частота среза такого фильтра.

Посмотрев на схему внимательно, я обнаружил, что с транзистором и регулятором громкости у меня получился почти усилитель класса D, только в роли катушки выступает катушка динамика, а в роли нагрузки резистор R2. Поэтому добавив в схему диод, я превратил её в схему усилителя класса D.

Усилители класса D получили широкое распространение благодаря тому, что транзистор в таком усилителе работает в ключевом режиме, и благодаря этому не нагревается, что обеспечивает усилителю класса D высокий КПД.

При логическом нуле на базе транзистора цепь размыкается, и катушка индуктивности начинает работать как генератор тока, который при замкнутой цепи течёт через транзистор, а при разомкнутой — через диод обратно в катушку.

Винтажный эффект резонансного фильтра можно получить, если конденсатор подключить плюсом к выводу 2 потенциометра R2, а минусом к земле. При уменьшении громкости к сигналу добавляется резонанс, а также уменьшается уровень нижних частот.

Источник

Звук в ардуино. Урок 7. Ардуино

Генерировать звук в Ардуино можно многими способами. Самый простой — это использовать функцию tone(). Поэтому, прежде всего, посмотрим как работает эта функция.

Генерируем звук на ардуино

Также существуют дополнительные платы, которые можно подключить к Ардуино с помощью перемычек. Но о них мы поговорим в дугой раз.

Сейчас посмотрим, как можно запрограммировать Ардуино для вывода звука. Для этого просто используем небольшой динамик.

В предыдущем уроке мы научились использовать последовательный порт для ввода информации и управления подключенным оборудованием. Сейчас попробуем использовать его для вывода звука. Так что, если вы забыли или пропустили предыдущий урок, пожалуйста, посмотрите его.

Для выполнения этого урока нам понадобятся

  • Ардуино Uno
  • Макетная плата
  • Перемычки
  • 1 резистор номиналом 150 Ом
  • Потенциометр 10 кОм
  • Динамик 8 Ом
  • Кабель USB

Что такое звук

Во-первых, несколько слов о звуке. Что такое звук, какими свойствами он обладает, как люди воспринимают звук?

Прежде всего, мы знаем, что звук распространяется по воздуху в виде волны. Работа звуковых колонок, удар в барабан или колокол создают вибрацию воздуха. Таким образом, частицы воздуха за счет колебаний передают энергию все дальше и дальше. В результате волна давления передается от источника к вашей барабанной перепонке через реакцию вибрирующих частиц.

Звук в ардуино управляется двумя свойствами этих частиц. Частотой и амплитудой. Частота — это скорость вибрации, а амплитуда — это размах колебаний.

В физическом смысле звуки с большой амплитудой громче, чем с малой. Тон высокочастотных звуков выше, а низкочастотных, как видим на графике, — ниже.

Частота и амплитуда звуковой волны

Как работает динамик

В предыдущих уроках мы рассматривали как работают электродвигатели. Двигатели используют электромагниты для превращения электрической энергии в механическую.

Динамики работают так же для создания звука.

Схема громкоговорителя

Перед постоянным магнитом размещена звуковая катушка. Когда вы подаете на нее электрический сигнал, переменный ток создает магнитное поле, звуковая катушка перемещает диффузор вверх и вниз. Из-за вибрации диффузора из динамика раздается звук.

Функция tone()

Для работы со звуком в Ардуино предусмотрена функция tone(). Она создает меандр с заданной частотой и выводит его на выбранный контакт.

Функция tone() взаимодействует с одним из аппаратных таймеров контроллера ATmega, так что ее можно вызвать и продолжать работать с Ардуино, а звук будет играть в фоновом режиме.

Программа и схема

На этом теоретическая часть закончена. Так что, давайте соберем небольшую схему и попробуем запрограммировать воспроизведение звука.

Сегодня мы хотим передавать на динамик данные из последовательного порта. А также, играть уже готовую мелодию.

Принципиальная схема подключения динамика к ардуино

Подключим динамик к ардуино последовательно с резистором и с потенциометром, таким образом мы сможем регулировать громкость звука.

Проверить работоспособность схемы очень просто. Используем функцию tone() и напишем простую программу чтобы продемонстрировать ее работу.

Поскольку функция tone() принимает несколько параметров, мы можем указать длительность сигнала. Поэтому будем использовать оператор setup() а не loop().

В результате выполнения этого кода, мы услышим высокий звук длительностью 1 секунду.

Ардуино и динамик

Теперь, если мы хотим использовать последовательный порт и принимать команды из него, используем функцию Serial.parseInt(). Для этого, будем считывать число из порта и передавать его как частоту в функцию tone().

Не забудем ограничить максимальные и минимальные значения, а так же включить последовательный порт в функции setup().

Полный текст программы

Заключение

Сегодня мы рассмотрели еще один аспект работы с Ардуино. А именно звук в Ардуино. Более того, в будущем мы будем улучшать схему и программу этого урока. А в следующий раз подключим к схеме несколько кнопок и попробуем сыграть настоящую мелодию.

Источник

Урок 17. Подключение Mini MP3 плеера к Arduino

Наверное, часто в ваших проектах возникала необходимость воспроизводить определенный звук или мелодию. Например, по завершению какого-нибудь процесса, или просто звуковое сопровождение. В этом нам поможет Mini MP3 Проигрыватель, который обладает очень большим потенциалом.

В данный модуль вставляется microSD карточка, на которую предварительно мы можем записать Mp3 композиции, которые, в дальнейшем, сможем воспроизводить с помощью Mini MP3 Проигрывателя.

Нам понадобится:

Для реализации проекта нам необходимо установить библиотеки:

Демонстрация:

Подготавливаем microSD карточку:

Mini MP3 Проигрыватель может распознавать карты объемом до 32G и файловой системой FAT16 , FAT32 .

  1. Для начала нам необходимо подключить карту через катридер к компьютеру и отформатировать карточку.
  2. Теперь нам нужно создать папку с названием «mp3«.
  3. Записать ваши mp3 композиции в данную папку и дать им имена «0001.mp3» , «0002.mp3«, «0003.mp3» и тд. Так же файл можно называть «0001alla-tratata.mp3» главное, указать в самом начале номер трека в четырех символьном формате.

Описание контактов:

Pin Number Pin Description Description Note
1 VCC Питание Питание постоянного тока от 3 до 5 Вольт
2 RX UART serial input
3 TX UART serial output
4 DAC_R Audio output right channel Выход на усилитель, правый канал
5 DAC_L Audio output left channel Выход на динамик, со встроенного усилителя до 3W
9 IO1 Trigger port 1 Короткое нажатие ||◄ (длительное нажатие — уменьшение громкости)
10 GND Ground Выход на динамик, со встроенного усилителя до 3W
11 IO2 Trigger port 2 Короткое нажатие ►|| (длительное нажатие — увеличение громкости)
12 ADKEY1 AD port 1 Trigger play first segment
13 ADKEY2 AD port 2 Trigger play fifth segment
14 USB USB DP USB Port
15 USB- USB- DM USB Port
16 Busy Playing Status Low means playingHigh means no

Модуль имеет сразу два вида выходного сигнала: первый — со встроенным усилителем, а второй вариант — через внешний усилитель например УНЧ модуль 2*3 Вт класса D PAM8403. В наших примерах будет рассматриваться вариант со встроенным усилителем.

  • Подключение к усилителю c помощью выходов DAC_R и DAC_L
  • Подключение к динамику напрямую. динамик подключается одним контактом IO1 , а вторым к IO2

Пример 1. Управление с помощью Arduino

Схема подключения:

Данный Mini MP3 Проигрыватель может быть подключен как обычному Serial порту, так и к виртуальному Serial порту. Это дает возможность arduino подключиться к компьютеру и к mp3 проигрывателю.

Подключать удобнее всего с помощью Breadboard mini и проводков папа-папа. Так же не забудьте подключать Mp3 плеер к Serial порту с через резисторы на 1 кОм.

В результате у вас должна получиться примерно следующая картина:

Не забудьте установить библиотеку Mini mp3 Arduino Library V2.0.

Скетч №1:

Данный пример запустит проигрывание треков и каждые 10 секунд будет переключать на следующий трек.

Между двумя командами необходимо делать задержку delay (100); 100 миллисекунд, в противном случае некоторые команды могут работать не стабильно.

Скетч №2:

В этом примере мы запускаем плеер, он начинает проигрывать композиции целиком одна за другой в случайном порядке.

Скетч №3:

Для запуска определенной мелодии нужно обязательно задать правильные именна mp3 файлам, которые находятся на флешке как указано в пункте «Подготавливаем microSD карточку» . Вы так же можете записывать файлы в любые папки и с любыми названиями, но их вы не сможете запустить выборочно по команде.

Полный список функций:

  • mp3_play (); // Запуск воспроизведения
  • mp3_play (5); // Воспроизвести файл «mp3/0005.mp3»
  • mp3_next (); // Следующий трек
  • mp3_prev (); // Предыдущий трек
  • mp3_set_volume (uint16_t volume); // Уровень громкости 0

30
mp3_set_EQ (); // Эквалайзер 0

5 (0 — Normal, 1 — Pop, 2 — Rock, 3 — Jazz, 4 — Classic, 5 — Bass)

  • mp3_pause (); // пауза
  • mp3_stop (); // остановить воспроизведение
  • mp3_random_play (); // Воспроизвести в случайнВоспроизвести в случайном порядке.
  • void mp3_get_state (); //send get state command
  • void mp3_get_volume ();
  • void mp3_get_u_sum ();
  • void mp3_get_tf_sum ();
  • void mp3_get_flash_sum ();
  • void mp3_get_tf_current ();
  • void mp3_get_u_current ();
  • void mp3_get_flash_current ();
  • void mp3_single_loop (boolean state); //set single loop
  • void mp3_DAC (boolean state);
  • Пример 2. Автономное управление без Arduino, с помощью подключенных кнопок.

    Данный модуль может работать как под управлением микроконтроллера Arduino, так и автономно, как самостоятельный проигрыватель mp3.

    Но модулем нужно как-то управлять, регулировать громкость, переключать треки и тд. Эти возможности мы можем реализовать очень просто, нам нужно подключить управляющие кнопки, и с помощью них мы сможем полноценно управлять mp3 проигрывателем.

    Есть несколько вариантов подключения:

    Простой способ (Минимум функций):

    Расширенный способ (Максимальный функционал):

    Источник

    Adblock
    detector