一、介紹

?? 蜂鳴器是音頻信號裝置，蜂鳴器可分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。有源蜂鳴器直接接上額定電源就可以連續發聲；而無源蜂鳴器則和電磁揚聲器一樣，需要接在音頻輸出電路中才能周期性地振動發聲。

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二、組件

★Raspberry Pi 3主板*1

★樹莓派電源*1

★40P軟排線*1

★有源蜂鳴器模塊*1

★無源蜂鳴器模塊*1

★雙色LED模塊*1

★面包板*1

★跳線若干

三、實驗原理

??有源蜂鳴器內置振蕩源，所以通電時會發出聲音。但無源蜂鳴器沒有這種內置振蕩源，所以如果使用直流信號，他不會發出轟鳴聲；相反，你需要使用頻率在2k到5k之間的方波來驅動它。由于有內置振蕩電路，所以有源蜂鳴器通常比無源蜂鳴器昂貴。
??將兩個蜂鳴器的引腳朝上，你可以看到帶有綠色電路板的引腳是一個無源蜂鳴器。而另一個帶有黑色塑料外殼，而不是電路板的蜂鳴器是有源蜂鳴器。

四、實驗步驟

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有源蜂鳴器：

??第1步：連接電路。這里要注意的是：蜂鳴器的電源是使用的3.3V，而不是前面實驗所使用的5V，若使用5V電源，蜂鳴器會異常。

樹莓派T型轉接板有源蜂鳴器

GPIO 0（序號11）	GPIO 17	SIG（I/O）
3.3V	3.3V	VCC
GND	GND	GND

??第2步：編程。通過改變輸入到蜂鳴器的信號電平，低電平是響，高電平是停止響來控制蜂鳴器。

#!/usr/bin/env python import RPi.GPIO as GPIO import timeBuzzer = 11 # pin11def setup(pin):global BuzzerPinBuzzerPin = pinGPIO.setmode(GPIO.BOARD) # Numbers GPIOs by physical locationGPIO.setup(BuzzerPin, GPIO.OUT)GPIO.output(BuzzerPin, GPIO.HIGH)def on():GPIO.output(BuzzerPin, GPIO.LOW) #低電平是響 def off():GPIO.output(BuzzerPin, GPIO.HIGH)#高電平是停止響 def beep(x): #響3秒后停止3秒on()time.sleep(x)off()time.sleep(x)def loop():while True:beep(3)def destroy():GPIO.output(BuzzerPin, GPIO.HIGH)GPIO.cleanup() # Release resourceif __name__ == '__main__': # Program start from heresetup(Buzzer)try:loop()except KeyboardInterrupt: # When 'Ctrl+C' is pressed, the child program destroy() will be executed.destroy()

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無源蜂鳴器：

??第1步：連接電路。這里要注意的是：蜂鳴器的電源是使用的3.3V，而不是前面實驗所使用的5V，若使用5V電源，蜂鳴器會異常。

樹莓派T型轉接板無源蜂鳴器

GPIO 0（序號11）	GPIO 17	SIG（I/O）
3.3V	3.3V	VCC
GND	GND	GND

??第2步：編程前先介紹本次編程需要的幾個知識點：
??使用無源蜂鳴器，只要輸出不同頻率的PWM波，即可發出不同的音符。不同的音符組合起來就是一個曲子了。

樂譜簡析:

• 音階
  ??音階是音樂必不可少的要素，主要由聲音的頻率決定。通過給蜂鳴器不同頻率的音頻脈沖，可以產生不同的音階，而要產生某頻率的音頻脈沖，最簡單的辦法是以該音頻的頻率除以2的值，函數ChangeFrequency(Frequency)使用該值為參數改變蜂鳴器輸入方波信號的頻率，蜂鳴器上就可發出該頻率的聲音。
  ??若想改變音階，只需要改變頻率即可。下表為各音調音符頻率對照表，據此可產生不同音階的音符。“#”表示半音，用于上升或下降半個音，乘以2就提升該聲音一個8度音階，減半則降一個8度。
  
• 節拍
  ??若要構成音樂，光有音階是不夠的，還需要節拍，也就是音符持續時間的長短，一般用拍數表示。至于1拍是多少秒，沒有嚴格的規定，只要節拍適宜，聲音悅耳即可。假如某首歌曲的節奏是每分鐘120拍，那么1拍為0．5 s，1／4拍為0．125 s，以此類推可得到其他節拍對應的時長。這樣，利用不同的頻率，加上與拍數對應的延時，就構成了樂曲。

??第3步：開始編程。 按照蜂鳴器音階頻率對照表，定義C調低、中、高各音符，對應的頻率的列表。CL表示C調低音符列表。

#!/usr/bin/env python import RPi.GPIO as GPIO import timeBuzzer = 11CL = [0, 131, 147, 165, 175, 196, 211, 248] # C調低音符的頻率列表，第一位為0是占位用，后面不使用#除0外，依次是1do、2re、3mi、4fa、5sol、6la、7si CM = [0, 262, 294, 330, 350, 393, 441, 495] # Frequency of Middle C notesCH = [0, 525, 589, 661, 700, 786, 882, 990] # Frequency of High C notes

??第4步： 利用上面定義的頻率的列表，定義歌曲的音符和節拍列表。

song_0 = [ CL[1], CL[2], CL[3], CL[4], CL[5], CL[6], CL[7],CM[1], CM[2], CM[3], CM[4], CM[5], CM[6], CM[7], CH[1], CH[2], CH[3], CH[4], CH[5], CH[6], CH[7] ]# song_0表示從低音do依次到高音si的音符列表 beat_0 = [ 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2 ]# song_0的節拍， 2表示2個1/8節拍。一個1/8節拍為0.5秒延遲。 song_1 = [ CM[3], CM[5], CM[6], CM[3], CM[2], CM[3], CM[5], CM[6], CH[1], CM[6], CM[5], CM[1], CM[3], CM[2], CM[2], CM[3], CM[5], CM[2], CM[3], CM[3], CL[6], CL[6], CL[6], CM[1],CM[2], CM[3], CM[2], CL[7], CL[6], CM[1], CL[5] ] # Notes of song1 beat_1 = [ 1, 1, 3, 1, 1, 3, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 3, 1, 1, 3, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 3 ] # Beats of song 1, 1 means 1/8 beats song_2 = [ CM[1], CM[1], CM[1], CL[5], CM[3], CM[3], CM[3], CM[1], CM[1], CM[3], CM[5], CM[5], CM[4], CM[3], CM[2], CM[2], CM[3], CM[4], CM[4], CM[3], CM[2], CM[3], CM[1], CM[1], CM[3], CM[2], CL[5], CL[7], CM[2], CM[1] ] # Notes of song2 beat_2 = [ 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 ] # Beats of song 2, 1 means 1/8 beats,0.5 second

??第5步： 定義初始化設置函數setup()。

def setup():GPIO.setmode(GPIO.BOARD) # Numbers GPIOs by physical locationGPIO.setup(Buzzer, GPIO.OUT) # Set pins' mode is outputglobal Buzz # Assign a global variable to replace GPIO.PWM Buzz = GPIO.PWM(Buzzer, 440) # 440 is initial frequency.Buzz.start(50) # Start Buzzer pin with 50% duty ration

??第6步： 定義循環函數loop()，主要有三部分，分別播放3首曲子。

def loop():while True:#--------------------------------------------print '\n\n Playing Low C notes...'for i in range(0, 7): # Play song 0的C調低音音符Buzz.ChangeFrequency(song_0[i])# 根據歌曲的音符改變頻率print i #打印i的值time.sleep(beat_0[i] * 0.5) # 根據節拍列表每個音符延遲1秒，2 beats*0.5s=1sprint '\n\n Playing Middle C notes...'for i in range(7, 14): # Play song 0Buzz.ChangeFrequency(song_0[i]) # Change the frequency along the song noteprint itime.sleep(beat_0[i] * 0.5) # delay a note for beat * 0.5sprint '\n\n Playing High C notes...'for i in range(14, 21): # Play song 0Buzz.ChangeFrequency(song_0[i]) # Change the frequency along the song noteprint itime.sleep(beat_0[i] * 0.5) # delay a note for beat * 0.5sBuzz.ChangeFrequency(0.5) #一首曲子結束，間隔3秒time.sleep(3)#-------------------------------------------- print '\n Playing song 1...'for i in range(0, len(song_1)): # Play song 1Buzz.ChangeFrequency(song_1[i]) # Change the frequency along the song notetime.sleep(beat_1[i] * 0.5) # delay a note for beat * 0.5sBuzz.ChangeFrequency(0.5) #一首曲子結束，間隔3秒time.sleep(3) #--------------------------------------------print '\n\n Playing song 2...'for i in range(0, len(song_2)): # Play song 1Buzz.ChangeFrequency(song_2[i]) # Change the frequency along the song notetime.sleep(beat_2[i] * 0.5) # delay a note for beat * 0.5sBuzz.ChangeFrequency(0.5)time.sleep(3)

??第7步。

def destory():Buzz.stop() # Stop the buzzerGPIO.output(Buzzer, 1) # Set Buzzer pin to HighGPIO.cleanup() # Release resourceif __name__ == '__main__': # Program start from heresetup()try:loop()except KeyboardInterrupt: # When 'Ctrl+C' is pressed, the child program destroy() will be executed.destory()

總結

以上是生活随笔為你收集整理的树莓派基础实验9：蜂鸣器实验的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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