Активный и пассивный зуммер: чем отличаются и как отличить
Звук в проекте нужен чаще, чем кажется: подтвердить нажатие, предупредить о перегреве, разбудить будильником. Способов издать его всего три, и они сильно отличаются по возможностям и цене.
Самый простой — пьезоизлучатель. Внутри тонкая пластинка из керамики, приклеенная к металлической мембране. Подаёте напряжение — пластинка деформируется и толкает воздух. Он громкий, дешёвый, потребляет копейки и не боится, что его подключат напрямую к выводу платы.
Разборы конкретных моделей
Три вида излучателей
Внутри собственный генератор. Подали питание — сразу пищит, обычно около двух килогерц. Менять высоту звука нельзя. Берите, если нужен просто сигнал: кнопка нажата, дверь открыта, температура превышена. Управляется одним digitalWrite.
Генератора нет, частоту задаёт плата функцией tone. Умеет играть мелодии и менять высоту звука. Именно его берут, когда нужен не писк, а музыка. Внешне отличается тем, что снизу видна зелёная плата, а не сплошная наклейка.
Обычный маленький громкоговоритель. Звучит несравнимо приятнее пьезо и умеет воспроизводить речь, но напрямую к выводу платы его подключать нельзя: он потянет слишком большой ток. Нужен резистор на сто ом последовательно, а лучше транзистор или готовый усилитель.
Как отличить активный от пассивного за несколько секунд
Самый быстрый способ — подать на выводы постоянное напряжение от трёх до пяти вольт, хоть от батарейки. Активный сразу запищит и будет пищать, пока не отключите. Пассивный только щёлкнет один раз в момент подачи и замолчит: постоянное напряжение изгибает пластинку однажды, а звук получается от колебаний.
Если подавать напряжение не на чем, переверните излучатель. У активного донышко закрыто наклейкой или залито чёрным компаундом; у пассивного видна зелёная печатная плата с дорожками.
Третий способ, когда плата уже под рукой: загрузить скетч с функцией tone и перебрать несколько частот. Активный зуммер будет пищать одинаково на любой из них, пассивный честно изменит высоту.
Активный и пассивный: таблица различий
Активный — есть, поэтому пищит от одного напряжения. Пассивный — нет, частоту задаёт плата.
Активный — digitalWrite, HIGH включает звук, LOW выключает. Пассивный — tone и noTone.
Активный — нет, частота зашита внутри, обычно около 2 кГц. Пассивный — да, от 100 Гц до 5 кГц.
Активный — не умеет ни одной. Пассивный — умеет, для этого его и берут.
Активный — наклейка или чёрный компаунд. Пассивный — открытая зелёная плата с дорожками.
Активный — пищит непрерывно. Пассивный — один щелчок и тишина.
Что учесть при выборе
Громкость пьезоизлучателя зависит не только от него самого, но и от корпуса. Прижатый к столу или зажатый в руке он звучит вдвое тише, чем закреплённый над отверстием в корпусе прибора: пластинке нужен резонансный объём.
Потребление у пьезоизлучателя небольшое, обычно от пятнадцати до тридцати миллиампер в зависимости от модели. У Arduino UNO предел одного вывода — двадцать миллиампер, поэтому мощный зуммер стоит включать через транзистор, а не напрямую. А вот функция tone занимает аппаратный таймер, который на UNO отвечает ещё и за широтно-импульсную модуляцию на третьем и одиннадцатом выводах. Пока звучит нота, плавно управлять яркостью на этих двух выводах не получится — это стоит учитывать при разводке проекта заранее.
Схемы подключения и готовые скетчи для обоих типов — на странице подключение зуммера к Arduino, а как сыграть мелодию нотами — на странице мелодия на зуммере.