树莓派GPIO开发(三)：蜂鸣器-PWM调节

配置环境

系统：Raspbian11（官方64位）

设备：树莓派CM4

一、写在前面

关于PWM的基本介绍在上一篇博客已经说过了：树莓派GPIO开发（二）RGB模块-PWM调节

在RGB模块中，我们主要使用的是PWM控制电压大小的输出。

在蜂鸣器这里我们主要用的是频率的变化，频率决定音调，电压决定大小。

二、无源蜂鸣器基本介绍

蜂鸣器是一种简单低廉的音频信号装置，可以分为有源和无源两 种。

有源蜂鸣器内置震荡源通电时会发出单一频率的声音。

无缘蜂鸣器内部没有震荡源所以接入直流电后不会发出声音，需要接入一定频率的方波来进行驱动。因此通过控制输入无源蜂鸣器内方波的频率，可以控制其发出不同频率的声响。

蜂鸣器的 VCC 与 GND 分别与 3.3v 和 GND 相连接，信号线接板子编号11.

三、代码

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

class Buzzer_Song(object):
    # pin_buzzer是IO引脚， delay_beat是一个音持续的时间（节拍时长控制）
    def __init__(self,pin_buzzer,delay_beat=0.5):

        # 设置蜂鸣器引脚模式
        self.pin_buzzer = pin_buzzer
        GPIO.setup(self.pin_buzzer,GPIO.OUT) 

        # 创建PWM对象初始频率 440hz，占空比50%
        self.Buzzer = GPIO.PWM( pin_buzzer , 440)
        self.Buzzer.start(50)

        # 音符到频率的转换字典，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
                          }
        # 节拍时长初始化
        self.delay_beat = delay_beat

    def play_song(self,notes,beats):

        for note,beat in zip(notes,beats):
            # 切换频率，演奏音乐
            self.Buzzer.ChangeFrequency(self.note2freq[note])
            # 持续的时间
            time.sleep(self.delay_beat*beat)

    # 对象销毁
    def destroy(self):
        self.Buzzer.stop()
        GPIO.output(self.pin_buzzer, GPIO.LOW)
        GPIO.cleanup()

if __name__ == "__main__":

    # 设置引脚编号模式
    GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

    # 定义buzzer引脚
    pin_buzzer = 11
    # 定义一个对象 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]

    # 循环演奏音乐
    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，噪音有点略大

主要就是通过切换频率来发出不同的声调。

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