ESP8266 - Sensor Ultrassônico - Buzzer Piezo
Este tutorial ensina você a usar o ESP8266 e um sensor ultrassônico para controlar um buzzer piezo. Em detalhes:
- O ESP8266 produz um som quando o objeto está perto do sensor ultrassônico.
- O ESP8266 interrompe o som quando o objeto está longe do sensor ultrassônico.
- O ESP8266 toca a melodia de uma música quando o objeto está próximo do sensor ultrassônico.
Hardware Necessário
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| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
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Sobre o Buzzer Piezo e o Sensor Ultrassônico
Se você não conhece o buzzer piezo e o sensor ultrassônico (incluindo pinagem, funcionamento, programação etc.), os tutoriais a seguir podem ajudar:
Diagrama de Ligação
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Para mais informações, veja Pinagem do ESP8266 e como alimentar o ESP8266 e outros componentes.
Código ESP8266 - Som Simples
/*
* Este código de ESP8266 NodeMCU foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de ESP8266 NodeMCU é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#define TRIG_PIN D1 // The ESP8266 pin D1 connected to Ultrasonic Sensor's TRIG pin
#define ECHO_PIN D2 // The ESP8266 pin D2 connected to Ultrasonic Sensor's ECHO pin
#define BUZZER_PIN D7 // The ESP8266 pin D7 connected to Piezo Buzzer's pin
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // centimeters
float duration_us, distance_cm;
void setup() {
Serial.begin (9600); // Initialize the Serial to communicate with the Serial Monitor.
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // Configure the ESP8266 pin to the output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // Configure the ESP8266 pin to the input mode
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); // Configure the ESP8266 pin to the output mode
}
void loop() {
// Produce a 10-microsecond pulse to the TRIG pin.
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// Measure the pulse duration from the ECHO pin
duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
// calculate the distance
distance_cm = 0.017 * duration_us;
if (distance_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH); // turn on Piezo Buzzer
else
digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW); // turn off Piezo Buzzer
// print the value to Serial Monitor
Serial.print("distance: ");
Serial.print(distance_cm);
Serial.println(" cm");
delay(500);
}
Passos Rápidos
Para começar com o ESP8266 no Arduino IDE, siga estes passos:
- Veja o tutorial como configurar o ambiente para o ESP8266 no Arduino IDE se esta for a sua primeira vez usando o ESP8266.
- Ligue os componentes como mostrado no diagrama.
- Conecte a placa ESP8266 ao seu computador usando um cabo USB.
- Abra o Arduino IDE no seu computador.
- Escolha a placa ESP8266 correta, como (por exemplo, NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), e a respectiva porta COM.
- Conecte o seu ESP8266 ao computador usando um cabo USB.
- Abra o Arduino IDE e selecione a placa e a porta apropriadas.
- Copie o código fornecido e abra-o no Arduino IDE.
- Clique no botão Upload do Arduino IDE para compilar e fazer o upload do código para o ESP8266.
- Acene com a mão na frente do sensor.
- Ouça o som que vem do buzzer piezo.
Explicação do Código
Veja a explicação linha por linha contida nos comentários do código-fonte!
Código ESP8266 - Melodia
/*
* Este código de ESP8266 NodeMCU foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de ESP8266 NodeMCU é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define TRIG_PIN D1 // The ESP8266 pin D1 connected to Ultrasonic Sensor's TRIG pin
#define ECHO_PIN D2 // The ESP8266 pin D2 connected to Ultrasonic Sensor's ECHO pin
#define BUZZER_PIN D7 // The ESP8266 pin D7 connected to Piezo Buzzer's pin
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // centimeters
float duration_us, distance_cm;
// 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() {
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // Configure the ESP8266 pin to the output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // Configure the ESP8266 pin to the input mode
}
void loop() {
// Produce a 10-microsecond pulse to the TRIG pin.
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// Measure the pulse duration from the ECHO pin
duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
// calculate the distance
distance_cm = 0.017 * duration_us;
if (distance_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
buzzer(); // play a song
delay(500);
}
void buzzer() {
// 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
- Ligue os componentes como mostrado no diagrama.
- Conecte a placa ESP8266 ao seu computador usando um cabo USB.
- Abra o Arduino IDE no seu computador.
- Escolha a placa ESP8266 correta, como (por exemplo, NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), e a respectiva porta COM.
- Copie o código e abra-o no Arduino IDE.
- Crie o arquivo pitches.h no Arduino IDE da seguinte forma:
- 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.
- Clique no botão Upload do Arduino IDE para enviar o código ao ESP8266.
- Mova a mão na frente do sensor.
- Ouça a melodia que o buzzer piezo está tocando.
- Este código tem fins de aprendizado. O sensor ultrassônico é muito sensível a ruído. Se você quiser usá-lo na prática, deve filtrar o ruído do sensor ultrassônico. Veja como filtrar o ruído do sensor ultrassônico para mais informações.
/*************************************************
* 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
Veja a explicação linha por linha contida nos comentários do código-fonte!
※ Nota: