5.3 アラームシステム
5.3.1 PIRモーションセンサー
5.3.1PIR-Motion-Sensor コードを Arduino IDE で開きます。
#define PyroelectricPIN 23
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(PyroelectricPIN,INPUT);
}
void loop() {
//Read the value of PIR motion sensor
int ReadValue = digitalRead(PyroelectricPIN);
if(ReadValue){
Serial.println("Someone");
}
else{
Serial.println("No one");
}
delay(100);
}
ESP32 Dev Module ボードと COM ポートを選択し、コードをアップロードします。
テスト結果:
誰かがエリア内にいる場合、モニターに「Someone」と表示され、センサーの赤いLEDが消灯します。しかし、誰もいない場合、「No one」と表示され、センサーのLEDは常に点灯します。
電圧: 3~5V
電流: 3.6mA
電力: 18mW
視野角: Y = 90°、X = 110° (理論値)
検出距離: ≤5m
5.3.2 パッシブブザー
パッシブブザーは、特定の周波数の矩形波信号を与えない限り、それ自体で振動して音を出すことはできません。さらに、矩形波の周波数が異なると発する音も異なるため、パッシブブザーは音色をシミュレートできます。
アナログ矩形波は、ピンの電力レベルを変更することで生成できます。例えば、ハイレベルが500ms続いた後、ローレベルに500ms移行し、再びハイレベルに戻る、といった具合です。
200〜5000Hzの矩形波を介してブザーを駆動し、周波数(f)を計算できます: f=1/T、Tは周期（ハイレベルとローレベルの合計時間）です。
パラメータ:
電圧: 3~5V
電流: ≤5mA
電力: ≤25mW
5.3.2Passive-Buzzer コードを Arduino IDE で開きます。
#define BuzzerPin 16 //Define the buzzer pin
void setup() {
//Set the pin to output mode
pinMode(BuzzerPin,OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(BuzzerPin,HIGH);
delayMicroseconds(500);//Delay 500us
digitalWrite(BuzzerPin,LOW);
delayMicroseconds(500);//Delay 500us
}
ESP32 Dev Module ボードと COM ポートを選択し、コードをアップロードします。
テスト結果:
パッシブブザーが音を出し続けます。
5.3.3 ブザー音
5.3.3Buzzer-Tone コードを Arduino IDE で開きます。
const int buzzerPin = 16; //Set buzzer pin to 16
void setup() {
ledcAttachChannel(buzzerPin,1000,8,4);
}
void loop() {
ledcWriteTone(buzzerPin,532); //duo --C2
delay(100);
ledcWriteTone(buzzerPin,587); //re --D3
delay(100);
ledcWriteTone(buzzerPin,659); //mi --E3
delay(100);
//Alarm
for(int i = 200; i<=1000; i+=10){
ledcWriteTone(buzzerPin,i);
delay(10);
}
//Alarm
for(int i = 1000; i>=200; i-=10){
ledcWriteTone(buzzerPin,i);
delay(10);
}
ledcWriteTone(buzzerPin,0);
}
ESP32 Dev Module ボードと COM ポートを選択し、コードをアップロードします。
テスト結果:
ブザーが ledcWriteTone() 関数を介してアラームを鳴らします。
ledcWriteTone() は、特定の周波数のPWM信号を生成してブザーを振動させ、その持続時間と音色は関連するパラメータによって制御されます。
ledcWriteTone() 関数は ledcAttachChannel() 関数と組み合わせて使用する必要があります。
ledcAttachChannel
この関数は、LEDCチャンネルのデューティを設定するために使用されます。
bool ledcWriteChannel(uint8_t channel, uint32_t duty);
channelLEDCチャンネルを選択します。duty選択したLEDCチャンネルに設定するデューティを選択します。
デューティの設定が成功した場合、この関数は true を返します。false が返された場合、エラーが発生し、デューティは設定されませんでした。
ledcWriteTone
この関数は、選択した周波数でLEDCピンを50% PWMトーンに設定するために使用されます。
uint32_t ledcWriteTone(uint8_t pin, uint32_t freq);
pinLEDCピンを選択します。freqPWM信号の周波数を選択します。周波数が0の場合、デューティは0に設定されます。
この関数は、LEDCピンに設定された frequency を返します。0 が返された場合、エラーが発生し、LEDCピンは設定されませんでした。
5.4 ブザー音楽
5.3.4Buzzer-Music コードを Arduino IDE で開きます。
#define NOTE_B0 31
#define NOTE_C1 33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1 37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1 41
#define NOTE_F1 44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1 49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1 55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1 62
#define NOTE_C2 65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2 73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2 82
#define NOTE_F2 87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2 98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2 110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2 123
#define NOTE_C3 131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3 147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3 165
#define NOTE_F3 175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3 196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3 220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3 247
#define NOTE_C4 262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4 294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4 330
#define NOTE_F4 349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4 392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4 440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4 494
#define NOTE_C5 523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5 587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5 659
#define NOTE_F5 698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5 784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5 880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5 988
#define NOTE_C6 1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6 1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6 1319
#define NOTE_F6 1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6 1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6 1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6 1976
#define NOTE_C7 2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7 2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7 2637
#define NOTE_F7 2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7 3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7 3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7 3951
#define NOTE_C8 4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8 4699
#define NOTE_DS8 4978
#define BUZZERPIN 16
// notes in the melody:
int melody[] = {
NOTE_E4, NOTE_E4, NOTE_E4, NOTE_C4, NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_G3,
NOTE_C4, NOTE_G3, NOTE_E3, NOTE_A3, NOTE_B3, NOTE_AS3, NOTE_A3, NOTE_G3, NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_A4, NOTE_F4, NOTE_G4, NOTE_E4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_B3,
NOTE_C4, NOTE_G3, NOTE_E3, NOTE_A3, NOTE_B3, NOTE_AS3, NOTE_A3, NOTE_G3, NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_A4, NOTE_F4, NOTE_G4, NOTE_E4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_B3,
NOTE_G4, NOTE_FS4, NOTE_E4, NOTE_DS4, NOTE_E4, NOTE_GS3, NOTE_A3, NOTE_C4, NOTE_A3, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_G4, NOTE_FS4, NOTE_E4, NOTE_DS4, NOTE_E4, NOTE_C5, NOTE_C5, NOTE_C5,
NOTE_G4, NOTE_FS4, NOTE_E4, NOTE_DS4, NOTE_E4, NOTE_GS3, NOTE_A3, NOTE_C4, NOTE_A3, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_DS4, NOTE_D4, NOTE_C4,
NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_C4, NOTE_A3, NOTE_G3, NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_E4,
NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_C4, NOTE_A3, NOTE_G3
};
// note durations: 4 = quarter note, 8 = eighth note, etc.:
int noteDurations[] = {
8,4,4,8,4,2,2,
3,3,3,4,4,8,4,8,8,8,4,8,4,3,8,8,3,
3,3,3,4,4,8,4,8,8,8,4,8,4,3,8,8,2,
8,8,8,4,4,8,8,4,8,8,3,8,8,8,4,4,4,8,2,
8,8,8,4,4,8,8,4,8,8,3,3,3,1,
8,4,4,8,4,8,4,8,2,8,4,4,8,4,1,
8,4,4,8,4,8,4,8,2
};
void setup() {
ledcAttachChannel(BUZZERPIN,1000,8,4);
// iterate over the notes of the melody:
for (int thisNote = 0; thisNote < 98; thisNote++) {
// to calculate the note duration, take one second
// divided by the note type.
//e.g. quarter note = 1000 / 4, eighth note = 1000/8, etc.
int noteDuration = 1000/noteDurations[thisNote];
ledcWriteTone(BUZZERPIN, melody[thisNote]);
delayMicroseconds(noteDuration);
// to distinguish the notes, set a minimum time between them.
// the note's duration + 30% seems to work well:
int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
delay(pauseBetweenNotes);
// stop
ledcWriteTone(BUZZERPIN,0);
}
}
void loop() {
// no need to repeat the melody.
}
ESP32 Dev ModuleボードとCOMポートを選択し、コードをアップロードします。
テスト結果:
ブザーが音楽を再生します。
5.3.5 アラームシステム
Arduino IDEで5.3.5Alarm-Systemコードを開きます。
#define BuzzerPin 16 //Set buzzer pin to 16
#define PyroelectricPIN 23 //Set PIR mition sensor to 23
#define Led 27 //Set led pin to 27
void setup() {
Serial.begin(9600);
//Set the pins modes
pinMode(PyroelectricPIN,INPUT);
pinMode(Led,OUTPUT);
ledcAttachChannel(BuzzerPin,1000,8,4);
}
void loop() {
//PIRモーションセンサーの値を読み取る
int ReadValue = digitalRead(PyroelectricPIN);
if(ReadValue){
Serial.println("Someone");
digitalWrite(Led,HIGH);
//アラーム
for(int i = 200; i<=1000; i+=10){
ledcWriteTone(BuzzerPin,i);
delay(10);
}
digitalWrite(Led,LOW);
//アラーム
for(int i = 1000; i>=200; i-=10){
ledcWriteTone(BuzzerPin,i);
delay(10);
}
}
//アラームを停止
ledcWriteTone(BuzzerPin,0);
Serial.println("No one");
}
ESP32 Dev ModuleボードとCOMポートを選択し、コードをアップロードします。
テスト結果：
センサーが動きを検出すると、ブザーが鳴り、LEDが点滅して侵入を知らせます。
