[간단한 아두이노 코딩] 11. 피에조 부저 사용하기 + 젓가락 행진곡

피에조 부저 사용하기 + 젓가락 행진곡

 

1. 피에조 부저란

 피에조 부저는 크리스털 혹은 세라믹 결정체에 전압을 가하여 응축,신장 하는 압전효과를 이용하여 진동을 만들어내어 소리를 낸다. 소리의 크기를 코드상으로 설정하지 못하지만 싸고 간단하여 많이 사용된다.

 

 부저는 능동형과 수동형이 있으며, 능동형의 경우 전류가 흐르면 소리가 발생하지만 수동 부저는 인가된 전원의 주파수에 따라 소리의 높낮이가 결정된다. 능, 수동 구분법이 많이 존재하는데, 단순히 전원을 인가시켜보는 것이 가장 빠르다.

 

 

2. 옥타브별 음계

 피에조 부저를 이용해서 소리를 내기 위해서는 옥타브별 음계에 대한 주파수를 이용하면 된다. 각 주파수는 아래와 같다.

옥타브 음계	0	1	2	3	4	5	6	7	8
C(도)	16	33	65	131	262	523	1046.5	2093	4186
C♯	17	35	69	139	277	554	1109	2217.5	4435
D(레)	18	37	73	147	294	587	1175	2349	4699
D♯	20	39	78	156	311	622	1244.5	2489	4978
E(미)	21	41	82	165	330	659	1318.5	2637	5274
F(파)	22	44	87	175	349	698.5	1397	2794	5588
F♯	23	46	92.5	185	370	740	1480	2960	5920
G(솔)	25	49	98	196	392	784	1568	3136	6272
G♯	26	52	104	208	415	831	1661	3322.5	6645
A(라)	28	55	110	220	440	880	1760	3520	7040
A♯	29	58	116.5	233	466	932	1865	3729	7459
B(시)	31	62	123.5	247	494	988	1975.5	3951	7902

 

3. 회로 구성

 회로는 아래와 같이 단순하게 구성하면 된다. 만약 소리를 줄이고 싶다면 저항을 하나 연결해줘도 좋다. 단, 아두이노에서는 하나의 부저만 사용할 수 있다.

 

 

4. 소스코드

 단순히 소리내는 조금 아쉬워서 젓가락 행진곡을 출력했다. 단순히 출력하기에는 소스코드가 너무 길어질 것 같아서, 배열에 출력 음계와 시간 그리고 반복 횟수를 담았다.

 

// 피에조 PWM 핀
int spk_pin = 2;

// 4, 5옥타브 주파수
enum code { 
  o4do=261, o4re=293, o4mi=329, o4fa=349, o4sol=391, o4la =440, o4si = 493,
  o5do=523, o5re=587, o5mi=659, o5fa=698, o5sol=783, o5la =880, o5si = 987
 };

// 젓가락 행진곡
// { 계, 출력시간, 횟수 }
int song[][3] = {
  // 솔솔솔솔솔솔 솔솔솔솔솔
  // 시시시시시시 도도도도시라
  { o4sol, 200, 12},
  { o4si, 200, 6},
  { o5do, 200, 4},
  { o4si, 200, 1},
  { o4la, 200, 1},
  
  // 솔솔솔솔솔솔 솔솔솔솔솔
  // 시시시시시시 도도도도솔미도
  { o4sol, 200, 12},
  { o4si, 200, 6},
  { o5do, 200, 4},
  { o4sol, 200, 1},
  { o4mi, 200, 1},
  { o4do, 200, 1},
  
  // 주파수 0을 할당하여 쉼표 역할
  { 0, 800, 1},

  // 미레도시라솔 솔솔라솔파파파솔파미 파솔
  // 2회
  { o5mi, 400, 1},
  { o5re, 400, 1},
  { o5do, 400, 1},
  { o4si, 200, 1},
  { o4la, 400, 1},
  { o4sol, 500, 1},
  
  { o4sol, 200, 2},
  { o4la, 200, 1},
  { o4sol, 200, 1},
  { o4fa, 500, 1},
  { o4fa, 200, 2},
  { o4sol, 200, 1},
  { o4fa, 300, 1},
  { o4mi, 500, 1},
  
  { o4fa, 200, 1},
  { o4sol, 500, 1},

  { o5mi, 400, 1},
  { o5re, 400, 1},
  { o5do, 400, 1},
  { o4si, 200, 1},
  { o4la, 400, 1},
  { o4sol, 500, 1},
  
  { o4sol, 200, 2},
  { o4la, 200, 1},
  { o4sol, 200, 1},
  { o4fa, 500, 1},
  { o4fa, 200, 2},
  { o4sol, 200, 1},
  { o4fa, 300, 1},
  { o4mi, 500, 1},
  { o4mi, 300, 2},
  
  { 0, 800, 1},
  // 도솔미도
  { o5do, 200, 1},
  { o4sol, 200, 1},
  { o4mi, 200, 1},
  { o4do, 200, 1},
};

void setup() {
  pinMode(spk_pin, OUTPUT); 
}

void loop() {
  // sizeof(배열)/sizeof(배열의 첫원소)으로 전체 배열 길이를 구함
  for(int i = 0 ; i < sizeof(song)/sizeof(*song); i++){
    // 3번째 데이터의 횟수만큼 루프
    for(int j = 0 ; j < song[i][2]; j++){
      // tone 함수는 
      // tone(핀, 주파수, 출력시간)
      tone(spk_pin, song[i][0], song[i][1]);
      // 300ms 딜레이 부여
      delay(300); 
    }
  }
}