Befehlen Sie einen Summerton mit dem Raspberry Pi Pico

Der Raspberry Pi Pico ist ein kostengünstiges Mikrocontroller-Board, das es Anfängern leicht macht, mit Elektronikprojekten zu beginnen und das Programmieren zu lernen.

Für dieses Projekt lernen Sie, wie Sie ein analoges Signal von einem Potentiometer lesen und es in ein PWM-Signal (Pulsweitenmodulation) umwandeln, um die Frequenz oder den Ton eines Summers mit Hilfe von MicroPython-Code zu manipulieren.

Welche Teile werden benötigt?

Dieses Projekt basiert auf dem Kitronik Inventor’s Kit für Raspberry Pi Pico. Alle erforderlichen elektronischen Komponenten sind im Kit enthalten; Dies sind jedoch häufige Komponenten, die Sie möglicherweise herumliegen haben:

• Piezoelement-Summer
• Drehpotentiometer
• 7x Stecker-Stecker-Überbrückungsdrähte
• Raspberry Pi Pico mit gelöteten GPIO-Header-Pins
• Brotschneidebrett

Wenn Pulsweitenmodulation (PWM) und Potentiometer neu für Sie sind, lesen Sie zuerst unsere Anleitung zur Verwendung eines Potentiometers mit Ihrem Raspberry Pi Pico, in der beschrieben wird, wie Sie damit die Helligkeit einer LED mit PWM einstellen können.

Erforderliche Montage

Ein Überbrückungsdraht (gelb auf dem Foto) verbindet die linke Seite des Potentiometers mit der positiven (+) Schiene des Steckbretts. Ein weiterer Überbrückungsdraht verbindet die rechte Seite des Potentiometers mit der negativen (-) Seite des Steckbretts. Vom mittleren Pin des Potentiometers müssen Sie eine Drahtbrücke zum GP26/A0-Pin des Pico führen.

Der Piezo-Summer muss einen Draht haben, der von seinem negativen Bein zur negativen Steckbrettschiene und dann eine weitere Verbindung von seinem positiven Bein zum GP15-Pin auf dem Raspberry Pi Pico führt.

Sie müssen auch ein Überbrückungskabel von einem GND-Pin auf Pico zur negativen Schiene auf dem Steckbrett führen, um es zu erden. Ein weiterer Überbrückungsdraht verbindet den 3V3-Ausgangsstift am Pico mit der positiven Schiene des Steckbretts, um die Komponenten mit Strom zu versorgen.

Erstellen Sie den Code

Sie können den Code aus dem MUO-GitHub-Repository abrufen. Laden Sie die MicroPython-Datei mit dem Namen piezo-buzzer.py herunter und laden Sie diese dann über einen über USB angeschlossenen Computer, auf dem die Thonny IDE ausgeführt wird, auf Ihren Pico. Weitere Informationen finden Sie unter Erste Schritte mit MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico.

Die verschiedenen Teile des Codes machen Folgendes:

• Oben importieren wir die erforderlichen MicroPython-Module machine , math und time .
• Pin GP15 wird dann eine Summer -Variable als PWM-Ausgang zugewiesen.
• Eine Potentiometervariable wird dem Analog-Digital-Wandler (ADC) auf Picos GP26/A0-Pin zugewiesen.
• Wir definieren eine scale()- Funktion, die mathematische Funktionen verwendet, um den Bereich der Potentiometerbewegung in eine Ausgabe für den Summer umzuwandeln.
• Die While: Echte Endlosschleife liest den Potentiometereingang und verwendet dann die Skalierungsfunktion , um ihn umzuwandeln. Nachdem es überprüft hat, dass es sich nicht zu sehr von der vorherigen Frequenz geändert hat, sendet es dann die berechnete Frequenz unter Verwendung von PWM (Pulsweitenmodulation) an den Summer.

Zusammenfassend werden Hunderte von Impulsen pro Sekunde gesendet und der Summerton ändert sich zwischen 120 Hz und 5 kHz, wenn das Potentiometer im oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Das Drehen des Potentiometers ändert die Spannung, die vom analogen Eingangspin des Pico gelesen wird, was wiederum verwendet wird, um die Summerfrequenz mit PWM einzustellen.

Führen Sie den Code von Thonny aus (klicken Sie auf das Wiedergabesymbol oder drücken Sie F5 auf Ihrer Tastatur) und probieren Sie es selbst aus. Werden sich Codeänderungen nach Ihrem ersten Lauf auf die physischen Ergebnisse auswirken? Was passiert beispielsweise, wenn Sie den Bereich ändern (0 bis 65535)? Dieser Teil des Codes befindet sich direkt unter While True: wo die Frequenz definiert ist.

Den Ton angeben

Wenn Sie abenteuerlustig sind, können Sie versuchen, mit dem Summer Musiktöne zu erzeugen, indem Sie die pi-pico-tones- Bibliothek von Martinkooij auf GitHub verwenden. Standardmäßig erzeugt diese Bibliothek Sinuswellen; Vier Tongeneratoren können nach Wahl auf vier verschiedenen Pico-Pins laufen. Beachten Sie, dass dieses Projekt auf C++ basiert und das Raspberry Pi Pico SDK anstelle von MicroPython verwendet, aber vollständige Anweisungen finden Sie in der GitHub-Readme.

Das Summen von Pico Electronics

Herzlichen Glückwunsch: Sie haben gelernt, wie man den analogen Eingang eines Potentiometers liest und in ein PWM-Signal umwandelt, um einen Summerton zu steuern. Ein Potentiometer ist ein vielseitiges Eingabegerät für die Elektronik. Ein Piezo-Summer ist eine weitere praktische Komponente: Wenn Sie beispielsweise einen PIR-Infrarot-Bewegungssensor hinzufügen, können Sie die Anwesenheit von Eindringlingen erkennen und Alarm schlagen.