Sirena con Arduino, buzzer e LED lampeggiante

Cosa imparerai

• come generare un suono con un buzzer;
• come cambia la frequenza variando il tempo HIGH/LOW;
• come creare una sirena bitonale;
• come sincronizzare un LED al suono;
• come usare un ciclo for per stabilire la durata di un tono;
• come semplificare il progetto con tone().

Come funziona il progetto

Il progetto realizza una sirena bitonale alternando due toni e facendo lampeggiare contemporaneamente un LED. Il segnale del buzzer viene generato manualmente, senza usare tone().

Materiale necessario

Schema del circuito

Schema di collegamento della sirena con buzzer e LED.

Pin utilizzati

Codice Arduino commentato

// ==========================================================
// SIRENA BITONALE CON ARDUINO
// Buzzer su D7 + LED su D4
// ==========================================================

// Pin collegato al buzzer
const int buzzerPin = 7;

// Pin collegato al LED
const int ledPin = 4;

void setup() {

 // Entrambi i componenti vengono pilotati
 // come uscite digitali.
 pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
 pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {

 // --------------------------------------------------------
 // PRIMO TONO
 // 350 cicli da circa 2 ms ciascuno.
 // HIGH 1 ms + LOW 1 ms = periodo di circa 2 ms.
 // Frequenza teorica circa 500 Hz.
 // --------------------------------------------------------
 for (int i = 0; i < 350; i++) {

 // Attiva buzzer e LED
 digitalWrite(buzzerPin, HIGH);
 digitalWrite(ledPin, HIGH);

 delay(1);

 // Disattiva il buzzer
 digitalWrite(buzzerPin, LOW);

 delay(1);
 }

 // Piccola pausa tra i due toni
 delay(50);

 // --------------------------------------------------------
 // SECONDO TONO
 // 150 cicli da circa 4 ms ciascuno.
 // HIGH 2 ms + LOW 2 ms = periodo di circa 4 ms.
 // Frequenza teorica circa 250 Hz.
 // --------------------------------------------------------
 for (int i = 0; i < 150; i++) {

 // Attiva il buzzer e spegne il LED
 digitalWrite(buzzerPin, HIGH);
 digitalWrite(ledPin, LOW);

 delay(2);

 // Disattiva il buzzer
 digitalWrite(buzzerPin, LOW);

 delay(2);
 }
}

Come si genera il suono

Un buzzer passivo può produrre frequenze diverse se riceve una sequenza rapida di impulsi HIGH e LOW.

Perché il ciclo for decide anche la durata

La frequenza dipende dal tempo di ogni impulso, mentre il numero di iterazioni del ciclo for determina per quanto tempo quel tono viene mantenuto.

Nel primo tono:

Nel secondo:

Versione più semplice con tone()

Arduino mette a disposizione tone(), che rende il codice molto più leggibile quando bisogna generare frequenze audio semplici.

const int buzzerPin = 7;
const int ledPin = 4;

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

void loop() {

 // Primo tono: circa 500 Hz
 digitalWrite(ledPin, HIGH);
 tone(buzzerPin, 500);
 delay(700);

 // Breve pausa
 noTone(buzzerPin);
 delay(50);

 // Secondo tono: circa 250 Hz
 digitalWrite(ledPin, LOW);
 tone(buzzerPin, 250);
 delay(600);

 noTone(buzzerPin);
}

Il potenziometro può davvero regolare il volume?

È possibile pensare a un controllo del volume, ma bisogna fare attenzione: non è consigliabile usare un comune potenziometro direttamente come regolatore di potenza per carichi che assorbono corrente significativa.

Per un piccolo piezo possono esistere semplici soluzioni resistive, ma per controllare il livello sonoro in modo corretto conviene dimensionare il circuito in base al tipo di buzzer e, se necessario, usare uno stadio di pilotaggio.

Simulazione Tinkercad

Esempio del progetto

Scarica lo sketch

Debug rapido

• verifica che il buzzer sia collegato al pin D7;
• controlla il LED sul pin D4 e la sua polarità;
• usa una resistenza adatta in serie al LED;
• se il buzzer emette sempre lo stesso tono, potrebbe essere un buzzer attivo;
• se il suono è molto debole, verifica il tipo di trasduttore e il circuito di pilotaggio;
• se vuoi cambiare tonalità, modifica i tempi oppure usa tone() con frequenze diverse.

Varianti del progetto

• creare una sirena ascendente e discendente;
• aggiungere due LED alternati;
• controllare la sirena con un pulsante;
• attivarla tramite sensore PIR;
• usare millis() per evitare blocchi;
• pilotare un buzzer più potente tramite transistor.

Cosa devi ricordare

Domande frequenti