Пьезоизлучатель

Очень полезно иметь в конструкции какой-нибудь источник звука. Сам столкнулся с ситуацией, когда невозможно контролировать состояние оборудования по световой индикации — при запуске ракеты, находясь на некотором от нее расстоянии. А вот «пищалку» было хорошо слышно…

В качестве источника звука может выступать все что угодно, даже мотор… Но по своим габаритным и электрическим параметрам хорошо подходят пьезоизлучатели.

Пьезоизлучатель звука (англ. buzzer) переводит переменное напряжение в колебание мембраны, которая в свою очередь создаёт звуковую волну. Иначе говоря, пьезодинамик — это конденсатор, который звучит при зарядке и разрядке.

Поведение
Если подаваемое напряжение больше внутреннего накопленного, конденсатор будет заряжаться.
Если внешнее напряжение меньше внутреннего, конденсатор будет отдавать заряд.Время заряда и разряда
Для связывания уровня заряда конденсатора с временем используют понятие «постоянной времени»   T = RC,

За T секунд конденсатор заряжается или разряжается на 63%
За 5×T секунд конденсатор заряжается или разряжается на 99%
Если резистора в схеме нет, его роль исполняет паразитное сопротивление проводов, разъёмов, дорожек, составляющее доли Ома

Пьезодинамик можно подключать прямо к микроконтроллеру.

Основные характеристики

Рекомендуемое (номинальное) напряжение V Вольт
Громкость (на заданном расстоянии) P Децибелл
Пиковая частота fP Герц
Ёмкость C Фарад

Амплитудно-частотная характеристика
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) определяет громкость звука в зависимости от частоты управляющего сигнала, который и определяет высоту звучащей ноты

Идеальная АЧХ — это прямая, т.е. одинаковая громкость вне зависимости от частоты. Но мир не идеален и разные виды излучателей имеют разные отклонения от идеала.

int speakerPin = 12;

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

void loop() {
  tone(speakerPin, 440);
  delay(500);
  noTone(speakerPin);
  delay(500);
}

В скетче примера пьезоизлучатель подключен к пину 12 непосредственно. Функция tone включает сигнал указанной частоты на выбранном пине;  noTone() — его выключает.

Про упомянутые функции подробно рассказано тут.

По материалам курса робототехники.

PS Как правило пьезоизлучатели имеют максимум излучения в очень небольшом диапазоне в районе 4-5 КГц, поэтому нота «ля» будет в приводимом скетче звучать не очень громко 🙂

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Нажимая кнопку "Отправить" Вы даёте свое согласие на обработку введенной персональной информации в соответствии с Федеральным Законом №152-ФЗ от 27.07.2006 "О персональных данных".