使用EPT-14A4005P和TM4C129XNCZAD在各种环境中提供清晰、可听的警报

蜂鸣未来：下一代音频信号中的压电扬声器

已发布 6月 28, 2024

点击板

BUZZ Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129XNCZAD

多功能且紧凑的解决方案，用于在各种电子应用中添加音频信号功能，满足不同领域开发者和工程师的需求。

硬件概览

它是如何工作的？

Buzz Click 基于 Sanco Electronics 的压电换能器 EPT-14A4005P。它使用直流电压产生音频信号，最大电流消耗为 2mA，工作电压宽广，本例中为 3.3V 或 5V。正如其名称所示，压电蜂鸣器的核心包括压电陶瓷元件和金属板，两者通过粘合剂固定在一起。当通过直流电时，压电陶瓷元件收缩和扩张，这会引起振动并产生声波。蜂鸣器的共振频率为 4000Hz，在此频率下蜂鸣器振动，从而发出声音。蜂鸣器的尺寸

为 13.8x6.8mm，除了在这个 Click 板™上使用外，还可以从 MIKROE 单独购买。板载蜂鸣器驱动器可以通过数字 GPI 引脚或 mikroBUS™ 插座的 PWM 线路控制。用户可以使用 MIKROE 编译器支持的 Sound 库来创建声音，或使用微控制器内部的 PWM 模块来为蜂鸣器生成信号。信号频率决定声音的音调，占空比决定幅度（声音音量）。GPI 和 PWM 线默认连接到蜂鸣器。用户可以通过移除相应的跳线（J2 或

J3）来分离其中一条线路。此 Click 板™可以通过 PWR SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平运行。这样，3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外，这个 Click 板™配备了一个库，其中包含易于使用的功能和示例代码，可以用作进一步开发的参考。

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器，如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs，来自Texas Instruments，无论它们的引脚数量如何，并且具有一系列独特功能，例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理，设计周到，使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素，如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术，Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验，允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项，包括对JTAG、SWD和SWO Trace（单线输出）的支持，并与Mikroe软件环境无缝集成。此外，它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源，包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C（USB-C）连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN（如果MCU卡支持的话）和以

太网也包括在内。此外，它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准，为MCU卡提供了标准化插座（SiBRAIN标准），以及两种显示选项，用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持，得益于大量不同的Click板™（超过一千块板），其数量每天都在增长，它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

微控制器概述

MCU卡片 / MCU

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

212

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

RST

Digital Control Signal

PE7

SCK

MISO

MOSI

Power Supply

3.3V

Ground

GND

PWM Control Signal

PD0

PWM

INT

SCL

SDA

Power Supply

Ground

GND

“仔细看看！”

Click board™ 原理图

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

GNSS2 Click front image hardware assembly

SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly

v8 SiBRAIN Access MB 1 - upright/background hardware assembly

NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly

NECTO Output Selection Step Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下，“应用程序输出”窗口支持实时数据监控，直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境，以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输，实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置，以确保正常运行。有关分步设置说明，请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据，使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置，请按照提供的教程，其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时，请使用以下函数：plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式，用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称，并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

此库包含 BUZZ Click 驱动程序的 API。

关键功能:

buzz_set_duty_cycle - 此功能设置 PWM 占空比，以百分比表示（范围 [0..1]）
buzz_pwm_stop - 此功能停止 PWM 模块输出
buzz_pwm_start - 此功能启动 PWM 模块输出
buzz_play_sound - 此功能在蜂鸣器上播放声音

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief BUZZ Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Buzz click boards.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and logger.
 * 
 * ## Application Task  
 * Plays the Imperial March melody. Also logs an appropriate message on the USB UART.
 * 
 * ## Additional Functions
 * imperial_march( void ) - this function plays the Imperial March melody.
 * 
 * @note
 * The minimal PWM Clock frequency required for this example is the frequency of tone C6 - 1047 Hz. 
 * So, in order to run this example and play all tones correctly, the user will need to decrease 
 * the MCU's main clock frequency in MCU Settings for the certain architectures
 * in order to get the required PWM clock frequency.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buzz.h"

#define W 4*Q // Whole 4/4 - 4 Beats
#define H 2*Q // Half 2/4 - 2 Beats 
#define Q 250 // Quarter 1/4 - 1 Beat
#define E Q/2 // Eighth 1/8 - 1/2 Beat
#define S Q/4 // Sixteenth 1/16 - 1/4 Beat

#define VOLUME 100 // goes up to 1000

static buzz_t buzz;
static log_t logger;

static void imperial_march( ) {
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, H );
    Delay_ms( 1 + H );
    
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_E7, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_E7, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_E7, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_F7, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Ab6, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, H );
    Delay_ms( 1 + H );
    
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A7, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A7, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Ab7, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_G7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Gb7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_E7, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_F7, VOLUME, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Bb6, VOLUME, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Eb7, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_D7, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Db7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_B6, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_F6, VOLUME, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Ab6, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_E7, VOLUME, H );
    Delay_ms( 1 + H );
    
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A7, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A7, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Ab7, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_G7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Gb7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_E7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_F7, VOLUME, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Bb6, VOLUME, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Eb7, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_D7, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Db7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_B6, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_F6, VOLUME, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Ab6, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_A6, VOLUME, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz_play_sound( &buzz, BUZZ_NOTE_Ab6, VOLUME, H );
    Delay_ms( 1 + H );
}


void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    buzz_cfg_t buzz_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.

    buzz_cfg_setup( &buzz_cfg );
    BUZZ_MAP_MIKROBUS( buzz_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = buzz_init( &buzz, &buzz_cfg );
    if ( init_flag == PWM_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    buzz_set_duty_cycle ( &buzz, 0.0 );
    buzz_pwm_start( &buzz );

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) {
    log_printf( &logger, "Playing the Imperial March melody ...\r\n" );
    imperial_march( ); 
    Delay_ms( 10000 );
}

void main ( void )  {
    application_init( );

    for ( ; ; ) {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END