樹莓派GPIO開發(三)：蜂鳴器-PWM調節

配置環境

系統：Raspbian11（官方64位）
設備：樹莓派CM4

一、寫在前面

關於PWM的基本介紹在上一篇博客已經說過了：樹莓派GPIO開發（二）RGB模塊-PWM調節

在RGB模塊中，我們主要使用的是PWM控制電壓大小的輸出。

在蜂鳴器這里我們主要用的是頻率的變化，頻率決定音調，電壓決定大小。

二、無源蜂鳴器基本介紹

蜂鳴器是一種簡單低廉的音頻信號裝置，可以分為有源和無源兩 種。

有源蜂鳴器內置震盪源通電時會發出單一頻率的聲音。

無緣蜂鳴器內部沒有震盪源所以接入直流電后不會發出聲音，需要接入一定頻率的方波來進行驅動。因此通過控制輸入無源蜂鳴器內方波的頻率，可以控制其發出不同頻率的聲響。

蜂鳴器的 VCC 與 GND 分別與 3.3v 和 GND 相連接，信號線接板子編號11.

三、代碼

#-*- coding: utf-8 -*
import RPi.GPIO as GPIO
import time

class Buzzer_Song(object):
    # pin_buzzer是IO引腳， delay_beat是一個音持續的時間（節拍時長控制）
    def __init__(self,pin_buzzer,delay_beat=0.5):
        
        # 設置蜂鳴器引腳模式
        self.pin_buzzer = pin_buzzer
        GPIO.setup(self.pin_buzzer,GPIO.OUT) 

        # 創建PWM對象初始頻率 440hz，占空比50%
        self.Buzzer = GPIO.PWM( pin_buzzer , 440)
        self.Buzzer.start(50)
        
        # 音符到頻率的轉換字典，cl低音，cm中音，ch高音
        self.note2freq = {"cl1":131,"cl2":147 ,'cl3':165 ,"cl4":175 ,"cl5":196 ,"cl6":211 ,"cl7":248,
                          "cm1":262,"cm2":294 ,'cm3':330 ,"cm4":350 ,"cm5":393 ,"cm6":441 ,"cm7":495,
                          "ch1":525,"ch2":589 ,'ch3':661 ,"ch4":700 ,"ch5":786 ,"ch6":882 ,"ch7":990
                          }
        # 節拍時長初始化
        self.delay_beat = delay_beat
        
    def play_song(self,notes,beats):
       
        for note,beat in zip(notes,beats):
            # 切換頻率，演奏音樂
            self.Buzzer.ChangeFrequency(self.note2freq[note])
            # 持續的時間
            time.sleep(self.delay_beat*beat)
            
    # 對象銷毀
    def destroy(self):
        self.Buzzer.stop()
        GPIO.output(self.pin_buzzer, GPIO.LOW)
        GPIO.cleanup()
        
  
if __name__ == "__main__":

    # 設置引腳編號模式
    GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
    
    # 定義buzzer引腳 
    pin_buzzer = 11
    # 定義一個對象 m_buzzer_song
    m_buzzer_song = Buzzer_Song(pin_buzzer,0.3)
    
    notes = ['cm1' ,'cm1' , 'cm1' , 'cl5' , 'cm3' , 'cm3' , 'cm3' , 'cm1' ,
             'cm1' , 'cm3' , 'cm5' , 'cm5' , 'cm4' , 'cm3' , 'cm2' , 'cm2' ,
             'cm3' , 'cm4' , 'cm4' , 'cm3' , 'cm2' , 'cm3' , 'cm1' , 'cm1' ,
             'cm3' , 'cm2' , 'cl5' , 'cl7', 'cm2' , 'cm1']
    beats = [1 , 1 , 2 , 2 , 1 , 1 , 2 , 2 ,
            1 , 1 , 2 , 2 , 1 , 1 , 3 , 1 ,
            1 , 2 , 2 , 1 , 1 , 2 , 2 , 1 ,
            1 , 2 , 2 , 1 , 1 , 3]
    
    
    # 循環演奏音樂
    try:
        while True:
            m_buzzer_song.play_song(notes,beats)
    except KeyboardInterrupt:
        print('\n Ctrl + C QUIT')   
    finally:
        m_buzzer_song.destroy()
   

祝福大家新年好，噪音有點略大

主要就是通過切換頻率來發出不同的聲調。

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