使用ATmega328和CMT-8540S-SMT为各种项目添加互动声音元素

穿透噪音：现代蜂鸣器的共振力量

已发布 6月 27, 2024

点击板

BUZZ 2 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328

探索我们的蜂鸣器解决方案如何彻底改变您的日常生活，从增强家庭安全到简化工业流程。

硬件概览

它是如何工作的？

BUZZ 2 Click基于CMT-8540S-SMT，这是来自CUI Devices的磁性蜂鸣器换能器。蜂鸣器的共振频率为4kHz。该点击板设计为可以使用3.3V或5V电源运行。mikroBUS™线上的PWM引脚控制CMT-8540S-SMT磁性蜂鸣器。您可

以使用我们编译器支持的Sound库来创建不同的声音模式，或利用微控制器内部的PWM模块来为蜂鸣器创建信号。信号频率决定声音的音调，而占空比决定振幅（声音大小）。这个Click board™可以通过VCCIO SEL跳线选择使

用3.3V或5V逻辑电压级别，这样，3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线。此外，这个Click board™还配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库，可以作为进一步开发的参考。

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项，具有 14 个数字输入/输出引脚，其中六个支持 PWM 输出，以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮，提供了为板子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机，也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板，它成为 Arduino 平台的基准，"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择，意为意大利语中的 "一"，是为了纪念 Arduino Software（IDE）1.0 的推出。最初与 Arduino Software（IDE）版本1.0 同时推出，Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型，体现了该平台的演进。

微控制器概述

MCU卡片 / MCU

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

硅供应商

Microchip

引脚数

RAM (字节)

2048

你完善了我！

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座，使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板，为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统，结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚（其中 6 个可用作 PWM 输出）、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器（CSTCE16M0V53-R0）、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚，然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关，可执行各种功能，例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平，以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外，用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™，无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接，用户即可访问数百种 Click board™，并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

RST

SCK

MISO

MOSI

Power Supply

3.3V

Ground

GND

PWM Buzzer Control

PD6

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

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly

Barometer 13 Click front image hardware assembly

Arduino UNO Rev3 MB 1 - upright/background hardware assembly

Necto No Display image step 8 hardware assembly

Debug Image Necto Step 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

这个库包含了BUZZ 2 Click驱动的API。

关键功能:

buzz2_set_duty_cycle - BUZZ 2设置PWM占空比
buzz2_play_sound - 播放声音功能
buzz2_pwm_start - BUZZ 2启动PWM模块

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 Buzz2 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Buzz 2 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.
 *
 * @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 Jelena Milosavljevic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buzz2.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 buzz2_t buzz2;
static log_t logger;

static void imperial_march( ) 
{
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, H );
    Delay_ms ( 1 + H );
    
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_E7, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_E7, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_E7, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_F7, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Ab6, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, H );
    Delay_ms ( 1 + H );
    
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A7, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A7, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Ab7, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_G7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Gb7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_E7, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_F7, VOLUME, E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Bb6, VOLUME, E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Eb7, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_D7, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Db7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_B6, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_F6, VOLUME, E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Ab6, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_E7, VOLUME, H );
    Delay_ms ( 1 + H );
    
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A7, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A7, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Ab7, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_G7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Gb7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_E7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_F7, VOLUME, E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Bb6, VOLUME, E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Eb7, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_D7, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Db7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_B6, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_F6, VOLUME, E );
    Delay_ms ( 1 + E );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Ab6, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_A6, VOLUME, Q );
    Delay_ms ( 1 + Q );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_F6, VOLUME, E + S );
    Delay_ms ( 1 + E + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_C7, VOLUME, S );
    Delay_ms ( 1 + S );
    buzz2_play_sound(&buzz2, BUZZ2_NOTE_Ab6, VOLUME, H );
    Delay_ms ( 1 + H );
}

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    buzz2_cfg_t buzz2_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.

    buzz2_cfg_setup( &buzz2_cfg );
    BUZZ2_MAP_MIKROBUS( buzz2_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = buzz2_init( &buzz2, &buzz2_cfg );
    if ( init_flag == PWM_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    buzz2_set_duty_cycle ( &buzz2, 0.0 );
    buzz2_pwm_start( &buzz2 );
    Delay_ms ( 100 );

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

void application_task ( void )
{
    log_printf( &logger, "Playing the Imperial March melody ...\r\n" );
    imperial_march( ); 
    // 10 seconds delay
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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