Raspberry Pi Cảm Biến Cảm Ứng Còi Báo Piezo
Hướng dẫn này sẽ chỉ bạn cách sử dụng Raspberry Pi và cảm biến cảm ứng để điều khiển còi báo piezo. Cụ thể:
- Raspberry Pi phát ra âm thanh khi cảm biến cảm ứng được chạm vào.
- Raspberry Pi ngừng phát tiếng ồn khi cảm biến cảm ứng không được chạm.
- Raspberry Pi phát một giai điệu khi cảm biến cảm ứng được chạm vào.
Phần Cứng Cần Thiết
| 1 | × | Raspberry Pi 5 | ||
| 1 | × | Cảm Biến Cảm Ứng | ||
| 1 | × | Còi Báo Piezo Hoạt Động 3-24V | ||
| 1 | × | Module Còi Báo Piezo Hoạt Động | ||
| 1 | × | Module Còi Báo Piezo Thụ Động | ||
| 1 | × | breadboard | ||
| 1 | × | Dây Jumper | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Screw Terminal Block Shield for Raspberry Pi | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Raspberry Pi Prototyping Base Plate & Breadboard Kit | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) HDMI Touch Screen Monitor for Raspberry Pi |
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Về Còi Báo Piezo và Cảm Biến Cảm Ứng
Nếu bạn chưa quen thuộc với còi báo piezo và cảm biến cảm ứng (bao gồm chân cắm, chức năng và lập trình), các hướng dẫn sau có thể giúp bạn:
Sơ Đồ Kết Nối
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Code Raspberry Pi - Âm Thanh Đơn Giản
Trong phần này, chúng ta sẽ lập trình Raspberry Pi để kích hoạt còi báo piezo phát ra âm thanh đơn giản bất cứ khi nào bạn chạm ngón tay vào cảm biến cảm ứng.
Các Bước Nhanh
- Đảm bảo bạn đã cài đặt Raspbian hoặc hệ điều hành tương thích khác cho Raspberry Pi.
- Đảm bảo Raspberry Pi của bạn được kết nối với cùng mạng local như PC của bạn.
- Đảm bảo Raspberry Pi của bạn được kết nối internet nếu bạn cần cài đặt một số thư viện.
- Nếu đây là lần đầu tiên bạn sử dụng Raspberry Pi, xem Raspberry Pi - Cài Đặt Phần Mềm
- Kết nối PC của bạn với Raspberry Pi qua SSH bằng SSH client tích hợp trên Linux và macOS hoặc PuTTY trên Windows. Xem cách kết nối PC với Raspberry Pi qua SSH.
- Đảm bảo bạn đã cài đặt thư viện RPi.GPIO. Nếu chưa, hãy cài đặt bằng lệnh sau:
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-rpi.gpio
- Tạo file script Python touch_sensor_buzzer.py và thêm code sau:
# Mã Raspberry Pi này được phát triển bởi newbiely.vn
# Mã Raspberry Pi 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/raspberry-pi/raspberry-pi-touch-sensor-piezo-buzzer
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Set the GPIO mode (BCM or BOARD)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# Define the GPIO pin number to which the buzzer is connected
BUZZER_PIN = 18
# Define the GPIO pin number to which the touch sensor is connected
TOUCH_SENSOR_PIN = 16
# Set up the GPIO pins
GPIO.setup(TOUCH_SENSOR_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) # Input with pull-up resistor
GPIO.setup(BUZZER_PIN, GPIO.OUT) # Output
try:
while True:
touch_state = GPIO.input(TOUCH_SENSOR_PIN)
if touch_state == GPIO.HIGH:
print("The sensor is touched")
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.HIGH) # Turn the buzzer on
else:
print("The sensor is untouched")
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW) # Turn the buzzer off
# Add a slight delay to debounce the touch sensor (optional)
time.sleep(0.1)
# Allow the user to stop the buzzer by pressing Ctrl+C
except KeyboardInterrupt:
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW) # Turn off the buzzer
GPIO.cleanup()
- Lưu file và chạy script Python bằng cách thực hiện lệnh sau trong terminal:
python3 touch_sensor_buzzer.py
- Đặt ngón tay lên cảm biến cảm ứng và giữ ở đó trong vài giây.
- Lắng nghe âm thanh phát ra từ còi báo piezo.
Script chạy trong vòng lặp vô hạn liên tục cho đến khi bạn nhấn Ctrl + C trong terminal.
Giải Thích Code
Hãy xem phần giải thích từng dòng có trong các comment của source code!
Raspberry Pi phát giai điệu của bài hát
Trong phần này, chúng ta sẽ lập trình Raspberry Pi để kích hoạt còi báo piezo phát bài hát "Jingle Bells" khi bạn đặt ngón tay lên cảm biến cảm ứng.
Các Bước Nhanh
- Tạo file script Python touch_sensor_buzzer_Jingle_Bells.py và thêm code sau:
# Mã Raspberry Pi này được phát triển bởi newbiely.vn
# Mã Raspberry Pi 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/raspberry-pi/raspberry-pi-touch-sensor-piezo-buzzer
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Set the GPIO mode (BCM or BOARD)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# Define the GPIO pin number to which the buzzer is connected
BUZZER_PIN = 18
# Define the GPIO pin number to which the touch sensor is connected
TOUCH_SENSOR_PIN = 16
# Set up the GPIO pins
GPIO.setup(BUZZER_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(TOUCH_SENSOR_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
# Constants for note names and their corresponding frequencies
C4 = 261
D4 = 293
E4 = 329
F4 = 349
G4 = 392
A4 = 440
B4 = 493
# Dictionary to map numeric values to note names
note_names = {
C4: "C4",
D4: "D4",
E4: "E4",
F4: "F4",
G4: "G4",
A4: "A4",
B4: "B4",
}
# List of notes in the "Jingle Bells" melody
melody = [
E4, E4, E4, E4, E4, E4, E4, G4, C4, D4, E4, F4, F4, F4, F4, F4, E4, E4, E4, E4, E4, D4, D4, E4, D4, G4
]
# List of note durations (in milliseconds)
note_durations = [
200, 200, 400, 200, 200, 400, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 400, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 400, 200, 200
]
# Pause duration between notes (in milliseconds)
pause_duration = 300
def play_tone(pin, frequency, duration):
# Calculate the period based on the frequency
period = 1.0 / frequency
# Calculate the time for half of the period
half_period = period / 2.0
# Calculate the number of cycles for the given duration
cycles = int(duration / period)
for _ in range(cycles):
# Set the GPIO pin to HIGH
GPIO.output(pin, GPIO.HIGH)
# Wait for half of the period
time.sleep(half_period)
# Set the GPIO pin to LOW
GPIO.output(pin, GPIO.LOW)
# Wait for the other half of the period
time.sleep(half_period)
def play_jingle_bells():
for i in range(len(melody)):
note_duration = note_durations[i] / 1000.0
note_freq = melody[i]
note_name = note_names.get(note_freq, "Pause")
print(f"Playing {note_name} (Frequency: {note_freq} Hz) for {note_duration} seconds")
play_tone(BUZZER_PIN, note_freq, note_duration)
time.sleep(pause_duration / 1000.0)
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW)
try:
while True:
touch_state = GPIO.input(TOUCH_SENSOR_PIN)
if touch_state == GPIO.HIGH:
play_jingle_bells()
# Allow the user to stop the buzzer by pressing Ctrl+C
except KeyboardInterrupt:
GPIO.output(BUZZER_PIN, GPIO.LOW)
GPIO.cleanup()
- Lưu file và chạy script Python bằng cách thực hiện lệnh sau trong terminal:
python3 touch_sensor_buzzer_Jingle_Bells.py
- Chạm ngón tay vào cảm biến cảm ứng.
- Nghe giai điệu từ còi báo piezo.
Giải Thích Code
Hãy xem phần giải thích từng dòng có trong các comment của source 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.