ESP32 Ultrasonic Sensor Piezo Buzzer
Hướng dẫn này sẽ chỉ bạn cách sử dụng ESP32 và cảm biến siêu âm để điều khiển piezo buzzer. Cụ thể:
- ESP32 sẽ tự động bật piezo buzzer khi có vật thể gần cảm biến siêu âm
- ESP32 sẽ tự động tắt piezo buzzer khi vật thể cách xa cảm biến siêu âm
Linh Kiện Cần Thiết
| 1 | × | mô-đun phát triển ESP-WROOM-32 | ||
| 1 | × | Alternatively, ESP32 Uno-form board | ||
| 1 | × | Alternatively, ESP32 S3 Uno-form board | ||
| 1 | × | USB Cable Type-A to Type-C (for USB-A PC) | ||
| 1 | × | USB Cable Type-C to Type-C (for USB-C PC) | ||
| 1 | × | cảm biến siêu âm (cảm biến siêu âm) | ||
| 1 | × | 3-24V Active Piezo Buzzer | ||
| 1 | × | Active Piezo Buzzer Module | ||
| 1 | × | Passive Piezo Buzzer Module | ||
| 1 | × | breadboard (bo mạch thí nghiệm) | ||
| 1 | × | dây jumper (dây nối) | ||
| 1 | × | (Tùy chọn) DC Power Jack | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Screw Terminal Expansion Board for ESP32 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Breakout Expansion Board for ESP32 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Power Splitter for ESP32 |
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables ESP32 Starter Kit (ESP32 included) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Về Piezo Buzzer và Cảm Biến Siêu Âm
Chúng tôi có các hướng dẫn riêng về piezo buzzer và cảm biến siêu âm. Mỗi hướng dẫn chứa thông tin chi tiết và hướng dẫn từng bước về pinout phần cứng, nguyên lý hoạt động, kết nối dây với ESP32, mã ESP32... Tìm hiểu thêm về chúng tại các liên kết sau:
Lưu ý rằng hướng dẫn này sử dụng buzzer 3-5V, nhưng bạn có thể điều chỉnh để sử dụng buzzer 12v. Bạn có thể tìm hiểu về ESP32 - Buzzer
Sơ Đồ Kết Nối
Sơ đồ kết nối với nguồn điện từ cáp USB
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Nếu bạn chưa rõ cách cấp nguồn cho ESP32 và các linh kiện khác, xem: Cách Cung Cấp Nguồn Điện Cho ESP32.
Sơ đồ kết nối với nguồn điện từ adapter 5v
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Mã ESP32 - Âm Thanh Đơn Giản
/*
* Mã ESP32 này được phát triển bởi newbiely.vn
* Mã ESP32 này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
* Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
* https://newbiely.vn/tutorials/esp32/esp32-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#define TRIG_PIN 26 // ESP32 pin GPIO26 connected to Ultrasonic Sensor's TRIG pin
#define ECHO_PIN 25 // ESP32 pin GPIO25 connected to Ultrasonic Sensor's ECHO pin
#define BUZZER_PIN 17 // ESP32 pin GPIO17 connected to Piezo Buzzer's pin
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // centimeters
// variables will change:
float duration_us, distance_cm;
void setup() {
Serial.begin (9600); // initialize serial port
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT); // set ESP32 pin to output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // set ESP32 pin to input mode
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); // set ESP32 pin to output mode
}
void loop() {
// generate 10-microsecond pulse to TRIG pin
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// measure duration of pulse from 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);
}
Các Bước Thực Hiện
- Nếu đây là lần đầu bạn sử dụng ESP32, hãy xem ESP32 - Cài Đặt Phần Mềm.
- Thực hiện kết nối dây theo hình ảnh trên.
- Kết nối bo mạch ESP32 với PC qua cáp micro USB
- Mở Arduino IDE trên PC của bạn.
- Chọn đúng bo mạch ESP32 (ví dụ: ESP32 Dev Module) và cổng COM.
- Sao chép đoạn code trên và dán vào Arduino IDE.
- Biên dịch và tải code lên bo mạch ESP32 bằng cách nhấn nút Upload trên Arduino IDE
- Di chuyển tay trước cảm biến
- Lắng nghe âm thanh từ piezo buzzer
Giải Thích Code Từng Dòng
Đoạn mã ESP32 trên có chứa giải thích từng dòng. Hãy đọc các comment trong code!
Mã ESP32 - Giai Điệu
/*
* Mã ESP32 này được phát triển bởi newbiely.vn
* Mã ESP32 này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
* Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
* https://newbiely.vn/tutorials/esp32/esp32-ultrasonic-sensor-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
#define TRIG_PIN 26 // ESP32 pin GPIO26 connected to Ultrasonic Sensor's TRIG pin
#define ECHO_PIN 25 // ESP32 pin GPIO25 connected to Ultrasonic Sensor's ECHO pin
#define BUZZER_PIN 17 // ESP32 pin GPIO17 connected to Piezo Buzzer's pin
#define DISTANCE_THRESHOLD 50 // centimeters
// variables will change:
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); // set ESP32 pin to output mode
pinMode(ECHO_PIN, INPUT); // set ESP32 pin to input mode
}
void loop() {
// generate 10-microsecond pulse to TRIG pin
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
// measure duration of pulse from 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);
}
}
Các Bước Thực Hiện
- Nếu đây là lần đầu bạn sử dụng ESP32, hãy xem ESP32 - Cài Đặt Phần Mềm.
- Sao chép đoạn code trên và dán vào Arduino IDE.
- Tạo file pitches.h trên Arduino IDE bằng cách:
- Nhấn vào nút ngay bên dưới icon serial monitor và chọn New Tab, hoặc sử dụng phím Ctrl+Shift+N.
- Đặt tên file là pitches.h và nhấn nút OK
- Sao chép đoạn code dưới đây và dán vào file pitches.h đã tạo.
- Biên dịch và tải code lên bo mạch ESP32 bằng cách nhấn nút Upload trên Arduino IDE
- Di chuyển tay trước cảm biến
- Lắng nghe giai điệu từ piezo buzzer
/*************************************************
* 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
Giải Thích Code Từng Dòng
Đoạn mã ESP32 trên có chứa giải thích từng dòng. Hãy đọc các comment trong code!
Video Tutorial
Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.