ESP32 - Potenciômetro Aciona Buzzer Piezo
Este tutorial ensina você a usar o ESP32 e o potenciômetro para controlar o buzzer piezo. Em detalhes:
- O ESP32 liga o buzzer piezo automaticamente se o valor analógico do potenciômetro estiver acima de um limite
- O ESP32 desliga o buzzer piezo automaticamente se o valor analógico do potenciômetro estiver abaixo de um limite
Também vamos aprender a converter o valor analógico em tensão e depois usar o limite de tensão para controlar o buzzer piezo:
- O ESP32 liga o buzzer piezo automaticamente se a tensão do potenciômetro estiver acima de um limite.
- O ESP32 desliga o buzzer piezo automaticamente se a tensão do potenciômetro estiver abaixo de um limite.
Vamos usar o buzzer piezo para emitir som e tocar a melodia de uma música.
Hardware Necessário
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables ESP32 Starter Kit (ESP32 included) | |
| 1 | × | DIYables ESP32 S3 Starter Kit (ESP32 S3 included) | |
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
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Sobre o Buzzer Piezo e o Potenciômetro
Temos tutoriais específicos sobre buzzer piezo e potenciômetro. Cada tutorial contém informações detalhadas e instruções passo a passo sobre pinagem do hardware, princípio de funcionamento, ligação ao ESP32, código ESP32... Saiba mais sobre eles nos links a seguir:
Observe que este tutorial usa um buzzer de 3-5V, mas você pode adaptá-lo para um buzzer de 12v. Você pode aprender mais no Tutorial ESP32 - Buzzer
Diagrama de Ligação
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Se você não sabe como alimentar o ESP32 e outros componentes, veja as instruções no tutorial a seguir: Como alimentar o ESP32.
Código ESP32 - Som Simples - Limite Analógico
/*
* Este código de ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/esp32/esp32-potentiometer-triggers-piezo-buzzer
*/
#define POTENTIOMETER_PIN 36 // ESP32 pin GPIO36 (ADC0) connected to Potentiometer pin
#define BUZZER_PIN 21 // ESP32 pin GPIO21 connected to Buzzer's pin
#define ANALOG_THRESHOLD 1000
void setup() {
// set the ADC attenuation to 11 dB (up to ~3.3V input)
analogSetAttenuation(ADC_11db);
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); // set ESP32 pin to output mode
}
void loop() {
int analogValue = analogRead(POTENTIOMETER_PIN); // read the input on analog pin
if (analogValue > ANALOG_THRESHOLD)
digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH); // turn on Piezo Buzzer
else
digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW); // turn off Piezo Buzzer
}
Passos Rápidos
- Se esta é a primeira vez que você usa o ESP32, veja como configurar o ambiente para o ESP32 na Arduino IDE.
- Faça a ligação conforme a imagem acima.
- Conecte a placa ESP32 ao seu PC por meio de um cabo USB Type-C
- Abra a Arduino IDE no seu PC.
- Selecione a placa ESP32 correta (por exemplo, ESP32 Dev Module) e a porta COM.
- Copie o código acima e cole-o na Arduino IDE.
- Compile e carregue o código na placa ESP32 clicando no botão Upload na Arduino IDE
- Gire o potenciômetro
- Ouça o som do buzzer piezo
Explicação do Código Linha por Linha
O código ESP32 acima contém explicação linha por linha. Leia os comentários no código!
Código ESP32 - Som Simples - Limite de Tensão
O valor analógico lido do potenciômetro é convertido em tensão e, em seguida, a tensão é comparada com um limite de tensão. Se ultrapassar o limite, o buzzer piezo é acionado
/*
* Este código de ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/esp32/esp32-potentiometer-triggers-piezo-buzzer
*/
#define POTENTIOMETER_PIN 36 // ESP32 pin connected to Potentiometer pin
#define BUZZER_PIN 21 // ESP32 pin GPIO21 connected to Buzzer's pin
#define VOLTAGE_THRESHOLD 2.5 // Voltages
void setup() {
// set the ADC attenuation to 11 dB (up to ~3.3V input)
analogSetAttenuation(ADC_11db);
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); // set ESP32 pin to output mode
}
void loop() {
int analogValue = analogRead(POTENTIOMETER_PIN); // read the input on analog pin
float voltage = floatMap(analogValue, 0, 1023, 0, 5); // Rescale to potentiometer's voltage
if (voltage > VOLTAGE_THRESHOLD)
digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH); // turn on Piezo Buzzer
else
digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW); // turn off Piezo Buzzer
}
float floatMap(float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max) {
return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}
Código ESP32 - Melodia - Limite de Tensão
/*
* Este código de ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/esp32/esp32-potentiometer-triggers-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define POTENTIOMETER_PIN 36 // ESP32 pin GPIO36 (ADC0) connected to Potentiometer pin
#define BUZZER_PIN 21 // ESP32 pin GPIO21 connected to Buzzer's pin
#define VOLTAGE_THRESHOLD 2.5 // Voltages
// notes in the melody:
int melody[] = {
NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5,
NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5,
NOTE_E5, NOTE_G5, NOTE_C5, NOTE_D5,
NOTE_E5,
NOTE_F5, NOTE_F5, NOTE_F5, NOTE_F5,
NOTE_F5, NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5,
NOTE_E5, NOTE_D5, NOTE_D5, NOTE_E5,
NOTE_D5, NOTE_G5
};
// note durations: 4 = quarter note, 8 = eighth note, etc, also called tempo:
int noteDurations[] = {
8, 8, 4,
8, 8, 4,
8, 8, 8, 8,
2,
8, 8, 8, 8,
8, 8, 8, 16, 16,
8, 8, 8, 8,
4, 4
};
void setup() {
// set the ADC attenuation to 11 dB (up to ~3.3V input)
analogSetAttenuation(ADC_11db);
}
void loop() {
int analogValue = analogRead(POTENTIOMETER_PIN); // read the input on analog pin
float voltage = floatMap(analogValue, 0, 1023, 0, 5); // Rescale to potentiometer's voltage
if (voltage > VOLTAGE_THRESHOLD)
playMelody(); // play a song
}
float floatMap(float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max) {
return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}
void playMelody() {
// iterate over the notes of the melody:
int size = sizeof(noteDurations) / sizeof(int);
for (int thisNote = 0; thisNote < size; thisNote++) {
// to calculate the note duration, take one second divided by the note type.
//e.g. quarter note = 1000 / 4, eighth note = 1000/8, etc.
int noteDuration = 1000 / noteDurations[thisNote];
tone(BUZZER_PIN, melody[thisNote], noteDuration);
// to distinguish the notes, set a minimum time between them.
// the note's duration + 30% seems to work well:
int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
delay(pauseBetweenNotes);
// stop the tone playing:
noTone(BUZZER_PIN);
}
}
Passos Rápidos
- Copie o código acima e cole-o na Arduino IDE.
- Crie o arquivo pitches.h na Arduino IDE assim:
- Clique no botão logo abaixo do ícone do Serial Monitor e escolha New Tab, ou use as teclas Ctrl+Shift+N.
- Dê ao arquivo o nome pitches.h e clique no botão OK
- Copie o código abaixo e cole-o no arquivo pitches.h criado.
- Compile e carregue o código na placa ESP32 clicando no botão Upload na Arduino IDE
- Gire o potenciômetro
- Ouça a melodia do buzzer piezo
- O ADC do ESP32 não é perfeitamente preciso e pode precisar de calibração para obter resultados corretos. Cada placa ESP32 pode ser um pouco diferente, então você precisa calibrar o ADC para cada placa individualmente.
- A calibração pode ser difícil, especialmente para iniciantes, e nem sempre pode fornecer os resultados exatos que você deseja.
/*************************************************
* Public Constants
*************************************************/
#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
Explicação do Código Linha por Linha
O código ESP32 acima contém explicação linha por linha. Leia os comentários no código!
※ Nota:
Este tutorial usa a função analogRead() para ler valores de um ADC (Conversor Analógico-Digital) conectado a um potenciômetro. O ADC do ESP32 é bom para projetos que NÃO precisam de alta precisão. No entanto, para projetos que precisam de medições precisas, observe:
Para projetos que precisam de alta precisão, considere usar um ADC externo (por exemplo, ADS1115) com o ESP32 ou usar um Arduino, que tem um ADC mais confiável. Se ainda quiser calibrar o ADC do ESP32, consulte o ESP32 ADC Calibration Driver