Bouw een Eenvoudige Arduino Speaker – Stapsgewijze Handleiding

Ben je op zoek naar unieke projecten om met je Arduino te bouwen? Dan kun je een Arduino speaker maken. De Arduino speaker is een muzikaal project waarmee je verschillende geluiden kunt afspelen. Bovendien is dit als je nieuw bent met Arduino-projecten het perfecte project om mee te beginnen.

In feite vereist het Arduino speaker-project slechts twee componenten om te bouwen, wat het tot een van de meest eenvoudige Arduino-circuits maakt.

In deze Arduino speaker-tutorial leggen we uit hoe een Arduino speaker werkt en hoe je er een kunt bouwen en programmeren.

Klaar? Laten we beginnen!

Hoe Werkt de Arduino Speaker?

Zoals eerder gezegd, kun je veel geluidsapplicaties maken met Arduino speakers. Een goed voorbeeld zijn muzikale achteruitrij-horns die verschillende liedjes afspelen. Je kunt het geluid van de speaker veranderen door een nieuw programma te uploaden.

Maar hoe werkt het precies?

De Arduino genereert tonen met specifieke frequenties en speelt ze af via de speaker. De verschillende toonvariaties (toonhoogte) mengen zich met de juiste timing (ritme) om muziek te creëren.

Om geluid af te spelen via de speaker, genereert de Arduino een uitgangssignaal en zendt dit via digitale pin 3. De aan die pin aangesloten speaker speelt dan het gegenereerde geluid af.

Zonder twijfel kun je met eenvoudige programmering verschillende liedjes afspelen. Het Arduino-programma gebruikt de tone()-functie om geluiden te genereren.

Deze functie kan een blokgolf met een bepaalde frequentie op één digitale pin genereren. Je kunt ook een duur instellen voor deze frequentie.

Als je geen duur instelt, blijft het programma de blokgolf genereren tot je de noTone()-functie activeert.

De Basis van de tone()-Functie

De tone()-functie werkt met twee waarden: de pin die je op de Arduino gebruikt en de frequentie die je in hertz opgeeft.

Frequenties zijn unsigned integers met waarden tussen 0 en 65.535. Maar de frequentie die het menselijk oor kan horen, ligt meestal tussen 2.000 en 5.000 Hz.

Hier is een voorbeeld van eenvoudige code om de tone()-functie te testen:

Je kunt experimenteren door de tweede waarde in tone() te veranderen naar 100, 1.000, 10.000, 65.000 en het effect op het uitgangsgeluid te observeren. Hoe hoger de waarde, hoe hoger de toonhoogte die de speaker genereert.

Hoe een Arduino Speaker te Bouwen

Voordat we ingaan op het bouwen, bekijken we de benodigde componenten:

• Arduino board

• Piezo buzzer of speaker

• Verbindingsdraden

Stappen

Het bouwen van een Arduino speaker is eenvoudig. Je hoeft alleen je piezo buzzer of speaker aan te sluiten op Arduino's pin 3. Één draad verbindt de speaker met pin 3, de andere met de ground-pin.

Na het bouwen van je Arduino speaker upload je de volgende code naar je Arduino UNO:

Vervolgens is het tijd om een pitches.h-bestand aan te maken. Dit bestand bevat alle toonhoogte-waarden voor muzikale noten. Bijvoorbeeld: NOTE_FS4 is F-kruis en NOTE_C4 vertegenwoordigt het midden-C.

Met het pitches-bestand kun je de naam van de noot gebruiken in plaats van frequenties in de tone()-functie. Brett Hagman was de oorspronkelijke schrijver van dit bestand, wat het toevoegen van geluiden bij het gebruik van tone() veel makkelijker maakt.

Om het bestand aan te maken, druk op Ctrl+Shift+N (of Cmd+Shift+N op Mac) en voer de volgende code in:

Je Arduino Speaker Testen

Zodra je je programma naar de Arduino speaker hebt geüpload, zou je het liedje in de code moeten horen. Je kunt de uitvoerende toonfrequenties ook bekijken door de seriële monitor te openen.

Hoe een Arduino Piezo Speaker te Maken met een Breadboard

Schakelingontwerp

Hier is wat je voor dit project nodig hebt:

• Arduino board
• Piezo speaker
• Solderloos breadboard
• 100-ohm weerstand
• Twee jumper wires

Stappen

• Plaats je buzzer op het breadboard zodat de pootjes in afzonderlijke rijen zitten.
• Verbind de positieve poot (meestal de rode draad of de draad met het +-teken) met digitale pin 8 van de Arduino.
• Verbind de negatieve poot met de ohm-weerstand voordat je het met de ground-pin verbindt.

Hoe een Beat te Maken op Arduino Speakers

Het is mogelijk om vertragingen toe te voegen tussen je tonen om beats te maken. Je kunt de duur in milliseconden met de delay()-functie gebruiken om unieke momenten te creëren.

Aangezien de tone()-functie een van de ingebouwde timers op de Arduino gebruikt, kun je 500 milliseconden als derde waarde in de tone()-functie gebruiken.

Als dit gevolgd wordt door een vertraging van 1.000 milliseconden, creëer je een 500-milliseconde vertraging. Het programma telt de tijden niet bij elkaar op. In plaats daarvan start het de duur en pauzeert tegelijkertijd. Op het moment dat de toon 500 milliseconden loopt, krijg je 500 milliseconden stilte. Met andere woorden: je krijgt 500 milliseconden geluid en 500 milliseconden stilte.

Het maken van een beat op een Arduino speaker kan een complex proces zijn. Maar zodra je er aan gewend bent, kun je effectief unieke geluiden creëren.

Beperkingen bij het Gebruik van de tone()-Functie

Laten we kijken naar enkele nadelen die je kunt ervaren bij het gebruik van tone() voor geluidsgeneratie.

1. De tone()-functie kan niet op twee afzonderlijke pinnen tegelijkertijd werken. Als je bijvoorbeeld twee losse speakers hebt en ze verbindt met twee verschillende pinnen, kunnen beide speakers niet gelijktijdig spelen. Ze kunnen slechts één voor één spelen vanwege de tone()-functie.

Bovendien, als je de tone()-functie op een andere pin wilt gebruiken, moet je de functie op de laatste pin deactiveren met de noTone()-functie.

2. Je kunt tone() niet gebruiken met de analogWrite()-functie op pinnen 3 en 11. Je krijgt alleen ongewenste resultaten. Deze functies zijn incompatibel omdat ze dezelfde ingebouwde timer delen voor pinnen 3 of 11. Je kunt het wel proberen om te horen welke geluiden het genereert.

3. De laagste toonwaarde die je kunt genereren met de tone()-functie is 31 Hz. Je kunt wel 31 en lagere waarden in de functie invoeren, maar je krijgt geen goede uitvoerrepresentatie.

Laatste Woorden

Een Arduino speaker is een van de makkelijkste Arduino-projecten die iedereen kan maken. Het proces omvat slechts één extra component (tenzij je een breadboard gebruikt) om het project volledig te bouwen.

Het beste van alles is dat de Arduino speaker verschillende geluiden kan genereren, afhankelijk van hoe je het circuit programmeert. De Arduino speaker gebruikt ook de tone()-functie om geluiden te creëren. Tegelijkertijd heeft het zijn beperkingen. Maar het blijft een van de beste codes om geluiden op een Arduino speaker te genereren.

Heb je vragen? Aarzel niet om te vragen, we helpen je graag!