### 5.3.3 无源蜂鸣器 #### 5.3.3.1 简介 本教程将为您详细介绍无源蜂鸣器的使用方法和应用技巧。无源蜂鸣器是一种需要外部驱动信号才能发声的电子元件，其内部不含振荡源，因此可以通过改变输入信号的频率来产生不同音调的声音。教程内容包括无源蜂鸣器的工作原理、引脚识别、电路连接方法以及如何通过微控制器（如ESP32）生成不同频率的方波信号来控制蜂鸣器。您将学习如何编写代码来实现简单的音乐播放、报警信号和自定义音效。无论您是电子初学者还是有经验的开发者，本教程都将帮助您掌握无源蜂鸣器的应用，为您的项目增添丰富的声音效果。 #### 5.3.3.2 元件知识 ![Img](../media/buzzer.png) **无源蜂鸣器：** 是一种内部没有振动源的集成电子蜂鸣器，只有给它一定频率的`方波信号`，才能让无源蜂鸣器发声，同时，输入的方波频率不同，发出的声音也不同，所以无源蜂鸣器可以模拟曲调实现音乐效果。 - 引脚的电平变化可以模拟方波，例如引脚高电平持续500微秒后，再变换为低电平500微秒，紧接着再变换为高电平… - **以2~5KHz的方波去驱动无源蜂鸣器，方波的赫兹可以通过公式 f=1/T，其中f为频率，T为一个完整的周期所用时间（即高低电平各持续的时间之和）来计算。** ![Img](../media/cou35.png) **注: 我们提供的无源蜂鸣器的谐振频率约为2048Hz，这意味着这个无源蜂鸣器的谐振频率为2048Hz时声音最大。** **C调符与频率对照表：** | 调符 | 频率(Hz) | 调符 | 频率(Hz) | 调符 | 频率(Hz) | | :---------: | :-----------: | :------------: | :-----------: | :----------: | :-----------: | | Flat 1 Do | 262 | Natural 1 Do | 523 | Sharp 1 Do | 1047 | | Flat 2 Re | 294 | Natural 2 Re | 587 | Sharp 2 Re | 1175 | | Flat 3 Mi | 330 | Natural 3 Mi | 659 | Sharp 3 Mi | 1319 | | Flat 4 Fa | 349 | Natural 4 Fa | 698 | Sharp 4 Fa | 1397 | | Flat 5 So | 392 | Natural 5 So | 784 | Sharp 5 So | 1568 | | Flat 6 La | 440 | Natural 6 La | 880 | Sharp 6 La | 1760 | | Flat 7 Si | 494 | Natural 7 Si | 988 | Sharp 7 Si | 1967 | **原理图：** ![Img](../media/cou38.png) **参数：** - 工作电压: DC 3.3V~5V - 工作电流: (Max) 30mA@5V - 最大功率: 0.15W - 谐振频率: 2048Hz - 输出音压: (Min)80dB/10cm - 控制信号: 方波 #### 5.3.3.3 接线图 - **无源蜂鸣器模块的S引脚连接到io16** ⚠️ **特别注意：智慧农场已经组装好了，这里不需要把无源蜂鸣器模块拆下来又重新组装和接线，这里再次提供接线图，是为了方便您编写代码！** ![Img](../media/couj32.png) #### 5.3.3.4 实验代码 代码文件在`KidsBlock(Scratch)_代码`文件夹中，代码文件为`5_3_3_C_key.sb3`，如下图所示： ![Img](../media/couj-003.png) 单击 “**文件**” --> “**从电脑中上传**”，然后选择保存代码的路径，选中代码文件打开即可，如下图所示： ![Img](../media/couj-01-1.png) ![Img](../media/couj-003-1.png) **认识代码块** ① 这个代码块，表示当启动ESP32这块开发板时，将运行代码。 ![Img](../media/Start.png) ② 循环语句，顾名思义就是重复做一件事。 ![Img](../media/b0.png) ③ 这是扬声器的一些代码块。 ![Img](../media/b12.png) 这是播放声音的代码块，可以设置对应引脚，频率和节拍。引脚，频率和节拍可以根据自己的需要自己设置。 ![Img](../media/b12-1.png) 这是播放音乐的代码块，可以设置对应引脚和音乐。引脚和音乐可以根据自己的需要自己设置。 ![Img](../media/b12-2.png) 结束声音，使蜂鸣器不响。 ![Img](../media/b12-3.png) ④ 将程序的执行暂停一段时间，也就是延时。单位是秒。 ![Img](../media/b00.png) **组合代码块** ![Img](../media/KidsBlock-code3.png) #### 5.3.3.5 实验结果 按照接线图接好线，外接电源，选择好正确的开发板板型（ESP32 Dev Module）和 适当的串口端口（COMxx），然后单击按钮![Img](../media/upload.png)上传代码。上传代码成功后，即可实现无源蜂鸣器播放出C调的Do，Re，Mi，Fa，So，La，Si，以此循环的现象。 ![Img](../media/buzzer-beep.jpg) #### 5.3.3.6 扩展知识 我们学习了如何控制无源蜂鸣器发出C调的音，那么接下来就利用C调组合出一首简单的生日快乐歌吧！ ![Img](../media/buzzer-music.jpg) **接线保持不变** **简谱：** ![j41](../media/j41.png) **低中高音对照图：** ![j42](../media/j42.jpg) **实验代码：** 代码文件在`KidsBlock(Scratch)_代码`文件夹中，代码文件为`5_3_3_Music.sb3`，如下图所示： ![Img](../media/couj-03.png) 单击 “**文件**” --> “**从电脑中上传**”，然后选择保存代码的路径，选中代码文件打开即可，如下图所示： ![Img](../media/couj-01-1.png) ![Img](../media/couj-03-1.png) **认识代码块** ① 这个代码块，表示当启动ESP32这块开发板时，将运行代码。 ![Img](../media/Start.png) ② 循环语句，顾名思义就是重复做一件事。 ![Img](../media/b0.png) ③ 这是扬声器的一些代码块。 ![Img](../media/b12.png) 这是播放声音的代码块，可以设置对应引脚，频率和节拍。引脚，频率和节拍可以根据自己的需要自己设置。 ![Img](../media/b12-1.png) 这是播放音乐的代码块，可以设置对应引脚和音乐。引脚和音乐可以根据自己的需要自己设置。 ![Img](../media/b12-2.png) 结束声音，使蜂鸣器不响。 ![Img](../media/b12-3.png) ④ 将程序的执行暂停一段时间，也就是延时。单位是秒。 ![Img](../media/b00.png) **组合代码块** ![Img](../media/KidsBlock-code4.png) #### 5.3.3.7 代码说明 （1）.设置扬声器的对应引脚，播放频率和节拍这里设置引脚为IO16，频率为NOTE_C4，节拍为131，延时0.5秒。 ![Img](../media/b12-4.png) （2）.扬声器停止发声1秒。 ![Img](../media/b12-5.png) （3）.设置扬声器播放一首生日歌，之后扬声器停止发声1秒。 ![Img](../media/b12-6.png)