Con questo articolo, andremo a vedere come utilizzare i buzzer con Arduino. Questi componenti curiosi permettono di riprodurre un suono, simile a quello che emettono i vecchi pc in caso di errore.
Un buzzer può tornarci utile in tutti i progetti in cui abbiamo bisogno di fare una segnalazione acustica in modo semplice, senza complicarci la vita collegando uno speaker.
Buzzer Attivi
I buzzer attivi sono dei componenti elettronici dotati di un circuito integrato, che è alimentato da una tensione continua. Sono molto utilizzati nei computer, stampanti, allarmi, giochi elettronici, etc.
A differenza dei buzzer passivi, che vedremo tra poco, contengono un oscillatore interno, che crea il caratteristico suono. Non abbiamo quindi controllo sulla frequenza di oscillazione, e quindi sul tono del suono.
Il loro utilizzo è quindi molto semplice: li alimentiamo, e questi iniziano ad emettere il tipico suono.
Per la presenza del circuito interno sono più costosi dei buzzer passivi.
Buzzer Passivi
I buzzer passivi, invece, non hanno un oscillatore interno: hanno bisogno di una fonte di alimentazione esterna in frequenza. In particolare, per utilizzare un buzzer passivo, è necessario fornirgli un’onda quadra.
Quando andiamo ad utilizzare un buzzer passivo con Arduino, utilizziamo un segnale PWM, che abbiamo già visto per i servomotori.
Il tono del suono dipende dalla frequenza del segnale PWM. Ad esempio una frequenza di 523Hz corrisponde ad un DO alto, a 587Hz abbiamo un RE medio, mentre a 659Hz abbiamo un MI medio.
La possibilità di controllare la frequenza del segnale PWM ci permette di riprodurre delle piccole composizioni di note.
Distinguere Buzzer Passivi e Attivi
I buzzer attivi e passivi si assomigliano molto. Possiamo distinguerli in due modi:
- I buzzer attivi sono leggermente più alti (9mm) dei buzzer passivi (8mm).
- Se con un multimetro misuriamo la resistenza tra i due poli, nei buzzer passivi è 8Ω o 16Ω; nei buzzer attivi, per la presenza del circuito integrato, supera il MΩ.
Andiamo ad analizzare ora i moduli del kit Elegoo.
Struttura Modulo
![](https://www.andreaaspesi.org/wp-content/uploads/2020/02/buzzer_attivo_arduino.png)
![](https://www.andreaaspesi.org/wp-content/uploads/2020/02/buzzer_passivo_arduino.png)
Specifiche Tecniche
Buzzer Attivo
Tensione Funzionamento | 3.3V; 5V |
Corrente Attivo | < 30mA |
Frequenza risonanza | 2500Hz ± 300Hz |
Suono minimo in uscita | 85Db @ 10cm |
Buzzer Passivo
Tensione Funzionamento | 3.3V; 5V |
Frequenze in output | 50Hz; 14kHz |
Suono minimo in uscita | 85Db @ 10cm |
Schema Collegamento
Quando utilizziamo i buzzer con Arduino, il collegamento del modulo dipende dalla tipologia.
Con il buzzer passivo, aggiungiamo in serie una resistenza da 220Ω, per non sovraccaricare il pin.
![collegamento buzzer passivo arduino](https://www.andreaaspesi.org/wp-content/uploads/2020/02/wiring_passive-960x623.png)
![collegamento buzzer attivo arduino](https://www.andreaaspesi.org/wp-content/uploads/2020/02/wiring_active-960x604.png)
Codice
Anche per il codice, distinguiamo i due casi.
Buzzer Passivo
Non possiamo utilizzare la funzione analogWrite(..), perché ci permette di impostare solo il duty cycle, mentre la frequenza rimane fissa a 500Hz. Poiché a noi interessa cambiare la frequenza, andiamo ad utilizzare un comando meno noto:
/*
* Riproduce un'onda PWM con duty cycle 50% sul pin indicato,
* avente frequenza specificata e durata espressa in ms.
* La frequenza minima è 31Hz, mentre la massima 65535Hz.
* La pagina di riferimento è https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/advanced-io/tone/
*/
void tone(int pin, unsigned int frequency, unsigned long duration)
Notiamo che questa istruzione va ad interferire con le uscite PWM del pin 3 e 11, quindi potrebbe non essere compatibile con alcune librerie.
Qui di seguito trovate l’elenco di tutte le frequenze corrispondenti alle note:
#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
Qui di seguito trovate un esempio di codice:
#define BUZZER_PIN 3 //Pin generico
/*
* Copiamo qui di seguito le note che ci interessano.
* Potevamo anche creare un file note.h, con dentro tutti i #define,
* salvarlo nella stessa cartella di questo script, e importarlo con
* #include <note.h>
*/
#define NOTE_C5 523
#define NOTE_D5 587
#define NOTE_E5 659
#define NOTE_F5 698
#define NOTE_G5 784
#define NOTE_A5 880
#define NOTE_B5 988
#define NOTE_C6 1047
//Note melodia:
unsigned int melody[] = {
NOTE_C5, NOTE_D5, NOTE_E5, NOTE_F5, NOTE_G5, NOTE_A5, NOTE_B5, NOTE_C6};
unsigned int duration = 500; //Durata nota in millisecondi
void setup() {
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); //Impostiamo il pin come uscita
}
void loop() {
for (int thisNote = 0; thisNote < 8; thisNote++) {
tone(BUZZER_PIN, melody[thisNote], duration); //Scriviamo l'onda PWM
//Dopo un secondo cambiamo nota
delay(1000);
}
//Dopo due secondi dalla fine, ricominciamo la melodia
delay(2000);
}
Buzzer Attivo
Come abbiamo già accennato, non possiamo fare altro che accendere e spegnere il buzzer.
Il codice è quindi banale:
#define BUZZER_PIN 11 //Pin generico
void setup() {
pinMode(BUZZER_PIN,OUTPUT); //Impostiamo il pin come uscita
}
void loop() {
digitalWrite(BUZZER_PIN,HIGH); //Accendiamo il buzzer
delay(1000); //Aspettiamo 1s
digitalWrite(BUZZER_PIN,LOW); //Spegniamo il buzzer
delay(1000);//Aspettiamo 1s e ricominciamo
}