M5StickC(ESP32)による「ELEGOO Arduino用UNO R3スターターキット」を利用したArduino入門 その5 ブザー

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概要

前回はデジタル入力でした。今回は「Lesson 6 アクティブブザー」と「Lesson 7 受動ブザー」を説明したいとおもいます。

アクティブブザーとは?

電子ブザーともよばれており、電圧をかけることで音がなるブザーです。

秋月さんだと上記のような商品になると思います。上記は3Vから7Vまでのブザーですが、キットの入っていたのは3.5Vから5.5Vまでのブザーでした。

ESP32だと3.3Vなので、ちょっと電圧が足りないですがなんとか音はでると思います。

受動ブザーとは?

パッシブブザーや圧電スピーカーと呼ばれるブザーです。電圧を変化させることで音がなるブザーです。

秋月さんだと上記のような商品になると思います。

電子ブザーと圧電スピーカーの違いとは?

電子ブザーは電圧をかけると音がなる単純なブザーです。一方圧電スピーカーは、普通のスピーカーと同じように、音声波形を入力することで音がなるスピーカーです。

単純な音を出すのは電子ブザーの方が制御がかんたんですが、複雑な音を出す場合には圧電スピーカーを使う必要があります。

接続方法

電子ブザーも圧電スピーカーも、プラスとマイナスにわかれていますのでプラスをGPIO26、マイナスをGNDに接続します。

電子ブザーのサンプルスケッチ

//www.elegoo.com
//2016.12.08

int buzzer = 26; // GPIO26の電子ブザーのプラスを接続する
void setup()
{
  pinMode(buzzer, OUTPUT); // 出力モードに変更
}

void loop()
{
  unsigned char i;
  while (1)
  {
    // 音を鳴らしてみる
    for (i = 0; i < 80; i++) {
      digitalWrite(buzzer, HIGH);
      delay(1);   // 1ミリ秒待機
      digitalWrite(buzzer, LOW);
      delay(1);   // 1ミリ秒待機
    }

    // 違う音を鳴らしてみる
    for (i = 0; i < 100; i++) {
      digitalWrite(buzzer, HIGH);
      delay(2);   // 2ミリ秒待機
      digitalWrite(buzzer, LOW);
      delay(2);   // 2ミリ秒待機
    }
  }
}

電子ブザーは電圧をかけると音がなるので、非常に扱いがかんたんです。ONにしっぱなしでもいいですし、ONとOFFの間隔を調整することで音を変えることができます。

圧電スピーカーのサンプルスケッチ

//www.elegoo.com
//2016.12.08

#define NOTE_B0  31
#define NOTE_C1  33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1  37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1  41
#define NOTE_F1  44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1  49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1  55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1  62
#define NOTE_C2  65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2  73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2  82
#define NOTE_F2  87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2  98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2  110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2  123
#define NOTE_C3  131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3  147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3  165
#define NOTE_F3  175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3  196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3  220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3  247
#define NOTE_C4  262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4  294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4  330
#define NOTE_F4  349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4  392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4  440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4  494
#define NOTE_C5  523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5  587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5  659
#define NOTE_F5  698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5  784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5  880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5  988
#define NOTE_C6  1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6  1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6  1319
#define NOTE_F6  1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6  1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6  1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6  1976
#define NOTE_C7  2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7  2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7  2637
#define NOTE_F7  2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7  3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7  3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7  3951
#define NOTE_C8  4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8  4699
#define NOTE_DS8 4978

// メロディーデータ
int melody[] = {
  NOTE_C5, NOTE_D5, NOTE_E5, NOTE_F5, NOTE_G5, NOTE_A5, NOTE_B5, NOTE_C6
};

int duration = 500;  // 500ミリ秒

void setup()
{
  // 初期化
  pinMode(26, OUTPUT);
  ledcSetup(1, 12000, 8);
  ledcAttachPin(26, 1);
}

void loop()
{
  for (int thisNote = 0; thisNote < 8; thisNote++) {
    // 指定した周波数を出力して0.5秒待機
    ledcWriteTone(1, melody[thisNote]);
    delay(duration);

    // 音を止める
    ledcWriteTone(1, 0);

    // 音の間隔を1秒あける
    delay(1000);
  }


  // 2秒経過したら再度鳴らす
  delay(2000);
}

ちょっと音の宣言が長いですが、処理はたいしたことはしていません。

上記のPWM出力を使って周波数を生成しています。音を聞いてもらえればわかりますが、それほどきれいな音ではなりません。DAC出力を使って、普通のスピーカーを接続するともう少し普通の音になると思います。

まとめ

かんたんに利用できますが、音質はいまいちです。簡易的に音を出すのには適していますので、いろいろ変更して楽しんでみてください。

続編

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