SENSORS/ACTUATORS

ESP32 C3 Super Mini 사운드 센서

사운드 센서는 사운드의 존재를 감지하여 ESP32 C3 Super Mini가 박수로 활성화되는 조명이나 음성으로 트리거되는 장치와 같은 대화형 사운드 반응 프로젝트를 만들 수 있도록 합니다. 이 튜토리얼은 사운드 센서를 ESP32 C3 Super Mini 보드와 연결하고 프로그래밍하는 방법을 보여줍니다.

이 튜토리얼에서 배울 내용:

사운드 센서가 무엇이고 어떻게 사운드를 감지하는지
사운드 센서를 ESP32 C3 Super Mini에 배선하는 방법
사운드를 감지하도록 ESP32 C3 Super Mini를 프로그래밍하는 방법
디지털 및 아날로그 사운드 센서 출력을 읽는 방법
프로젝트에 맞게 센서 민감도를 조정하는 방법

이 튜토리얼을 완료한 후 사운드 감지 시 작업을 트리거하도록 코드를 수정할 수 있습니다. LED를 켜거나, 조명을 제어하기 위해 릴레이를 활성화하거나, 사운드 입력을 기반으로 서보 모터를 회전시키세요.

필요한 하드웨어

1	×	ESP32 C3 Super Mini	아마존
1	×	USB 케이블 타입-A to 타입-C (USB-A PC용)	쿠팡 \| 아마존
1	×	USB 케이블 타입-C to 타입-C (USB-C PC용)	아마존
1	×	디지털 사운드 센서	쿠팡 \| 아마존
1	×	아날로그 사운드 센서	쿠팡 \| 아마존
1	×	브레드보드	쿠팡 \| 아마존
1	×	점퍼케이블	쿠팡 \| 아마존
1	×	(옵션) 5V Power Adapter for ESP8266	아마존

공개: 이 포스팅 에 제공된 일부 링크는 아마존 제휴 링크입니다. 이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다.

사운드 센서 정보

사운드 센서는 주변 환경의 사운드 파동을 감지하고 이를 전기 신호로 변환하는 감지 모듈입니다.

두 가지 유형의 사운드 센서 모듈:

디지털 사운드 센서 모듈: 디지털 신호(HIGH/LOW 또는 ON/OFF) 출력
아날로그 사운드 센서 모듈: 아날로그 값(사운드 수준) 및 디지털 신호(사운드 감지/감지 안 함) 모두 출력

주요 특징:

내장 포텐셔미터를 사용한 조정 가능한 민감도
ESP32 C3 Super Mini와 같은 3.3V에서 5V 마이크로컨트롤러와 작동
전원 및 사운드 감지 상태의 LED 표시기
사운드 감지 프로젝트를 배우는 초보자에게 완벽
저비용 및 쉬운 통합

디지털 사운드 센서 핀아웃

디지털 사운드 센서는 쉬운 배선을 위한 3개의 연결 핀을 가지고 있습니다.

VCC 핀: 전원 공급(3.3V ~ 5V)에 연결
GND 핀: 그라운드(0V)에 연결
OUT 핀: 디지털 출력 핀 - 조용할 때 HIGH를 출력하고 사운드가 감지될 때 LOW를 출력합니다. ESP32 C3 Super Mini 디지털 입력 핀에 연결

image source: diyables.io

추가 기능:

사운드 민감도 임계값을 조정하기 위한 내장 포텐셔미터
센서가 전원 공급될 때 표시되는 전원 LED 표시기
사운드가 감지될 때 켜지는 상태 LED 표시기

아날로그 사운드 센서 핀아웃

아날로그 사운드 센서는 디지털 및 아날로그 출력을 모두 제공하는 4개의 연결 핀을 가지고 있습니다.

+ 핀: 5V 전원 공급에 연결
G 핀: 그라운드(0V)에 연결
DO 핀: 디지털 출력 - 조용할 때 HIGH를 출력하고 사운드가 감지될 때 LOW를 출력합니다. ESP32 C3 Super Mini 디지털 입력 핀에 연결
AO 핀: 아날로그 출력 - 사운드 수준을 나타내는 아날로그 전압을 출력합니다. ESP32 C3 Super Mini 아날로그 입력 핀에 연결

image source: diyables.io

작동 원리

사운드 센서 모듈은 사운드를 감지하고 이를 ESP32 C3 Super Mini에서 읽을 수 있는 전기 신호로 변환합니다.

디지털 출력 동작:

사운드가 감지될 때: 출력 핀이 LOW로 이동
사운드 없음(조용함): 출력 핀이 HIGH로 유지
온보드 포텐셔미터를 통해 민감도 임계값 조정 가능

민감도를 조정하는 방법:

포텐셔미터를 시계 방향으로 회전하면 민감도 감소(더 큰 소리 필요)
반시계 방향으로 회전하면 민감도 증가(더 조용한 소리 감지)
센서가 원하는 사운드 수준에 반응할 때까지 테스트하고 조정

배선 다이어그램

아래 다이어그램에 따라 사운드 센서를 ESP32 C3 Super Mini에 연결하세요.

중요 참고:

참고: 구성 요소에 손상을 주지 않으려면 전원을 켜기 전에 모든 연결을 다시 확인하세요
참고: 디지털 사운드 센서는 3개의 와이어를 사용하고 아날로그 센서는 4개의 와이어를 사용합니다

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

Sound Sensor Pin	ESP32 C3 Super Mini Pin
VCC	3.3V or 5V
GND	GND
OUT (or DO)	D3 (GPIO3)

사운드 센서를 위한 프로그래밍 방법

ESP32 C3 Super Mini를 프로그래밍하여 사운드 센서를 읽으려면 두 가지 간단한 단계가 필요합니다.

코드가 하는 일:

ESP32 C3 Super Mini 핀을 디지털 입력으로 구성
사운드 센서 상태 읽기(HIGH 또는 LOW)
핀 상태를 기반으로 사운드가 감지되었는지 결정
시리얼 모니터에 감지 상태 표시

1단계 - 핀 초기화:

pinMode(D3, INPUT);

2단계 - 센서 상태 읽기:

int soundState = digitalRead(D3);

ESP32 C3 Super Mini 코드 - 사운드 감지

/* * 이 ESP32 C3 Super Mini 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 C3 Super Mini 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32-c3/esp32-c3-super-mini-sound-sensor */ #define SENSOR_PIN 3 // The ESP32 C3 SuperMini pin 3 connected to the OUT pin of the sound sensor int prev_sound_state = HIGH; // The previous state from the input pin int sound_state; // The current reading from the input pin void setup() { // Initialize the Serial to communicate with the Serial Monitor. Serial.begin(115200); // initialize the ESP32's pin as an input pinMode(SENSOR_PIN, INPUT); } void loop() { // read the state of the the ESP32's input pin sound_state = digitalRead(SENSOR_PIN); if (prev_sound_state == HIGH && sound_state == LOW) Serial.println("The sound has been detected"); else if (prev_sound_state == LOW && sound_state == HIGH) Serial.println("The sound has disappeared"); // save the the last state prev_sound_state = sound_state; }

빠른 단계

ESP32 C3 Mini를 처음 사용하나요? 개발 환경을 설정하기 위해 먼저 ESP32 C3 슈퍼 미니 - 시작하기 튜토리얼을 완료하세요.
배선 확인: 모든 연결이 위의 배선 다이어그램과 일치하는지 확인하세요
코드 복사: 제공된 코드를 복사하여 Arduino IDE에서 열기
보드 선택: 보드 메뉴에서 ESP32 C3 Super Mini 선택
코드 업로드: 업로드 버튼을 클릭하여 코드를 ESP32 C3 Super Mini로 전송
시리얼 모니터 열기: 시리얼 모니터에서 보드레이트를 115200으로 설정
센서 테스트: 사운드 센서 근처에서 손을 치거나 소음을 내세요
출력 관찰: 시리얼 모니터에서 사운드 감지 메시지 확인
민감도 조정: 필요한 경우 포텐셔미터를 회전하여 감지 임계값을 미세 조정하세요
프로 팁: 상태 LED가 사운드 존재 여부와 관계없이 항상 켜져 있거나 꺼져 있으면 소음을 내면서 포텐셔미터를 천천히 조정하여 LED가 사운드에 반응하여 깜박입니다.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'ESP32C3 Dev Module' on 'COM15')

New Line

9600 baud

14:23:15.342 - The sound has been detected 14:23:16.891 - The sound has disappeared 14:23:18.127 - The sound has been detected 14:23:19.004 - The sound has disappeared 14:23:21.556 - The sound has been detected 14:23:22.332 - The sound has disappeared

Ln 11, Col 1

ESP32C3 Dev Module on COM15

사운드가 존재할 때도 LED 표시기가 항상 켜져 있거나 꺼져 있으면 포텐셔미터를 회전하여 사운드 민감도 임계값을 조정하여 센서가 올바르게 반응할 때까지 조정하세요.

이제 사운드가 감지될 때 작업을 트리거하도록 코드를 사용자 정의할 수 있습니다. LED를 활성화하고, 조명을 전환하기 위해 릴레이를 제어하거나, 사운드에 반응하여 서보 모터를 회전시킵니다. 영감을 위해 아래의 응용 프로그램 아이디어 및 도전 섹션을 확인하세요.

응용 프로그램 및 프로젝트 아이디어

ESP32 C3 Super Mini 사운드 센서 설정을 사용하여 대화형 사운드 반응 프로젝트를 만드세요.

릴레이 모듈을 사용하여 박수로 활성화되는 조명 스위치 구축
LED 막대 그래프를 사용한 사운드 수준 미터 디스플레이 만들기
노킹 감지 도어 락 시스템 설계
사운드로 트리거되는 애완동물 급이기 또는 취급 분배기 제작
조용한 영역에 대한 소음 모니터링 시스템 구축
부저 경고와 함께 음성으로 활성화되는 알림 시스템 만들기

비디오 튜토리얼

이 프로젝트에 대한 시각적 안내는 아래 비디오를 보세요.

스스로 도전해보세요

이러한 과제로 ESP32 C3 Super Mini 사운드 센서 기술을 다음 단계로 가져가세요.

쉬움: 사운드가 감지될 때 켜지고 조용할 때 꺼지는 LED를 추가하세요
쉬움: 시리얼 모니터 대신 LCD 화면에 사운드 상태 표시
중간: 시간 창 내에서 감지된 박수 수를 세는 박수 카운터 만들기
중간: 사운드 센서를 릴레이와 결합하여 박수로 활성화되는 램프 구축
고급: 특정 박수 시퀀스(예: 2번 박수 vs 3번 박수)에 반응하는 사운드 패턴 인식 시스템 구축

문제 해결

ESP32 C3 Super Mini 사운드 센서가 제대로 작동하지 않으면 이러한 솔루션을 시도하세요.

일반적인 문제 및 해결 방법:

진동 감소: 사운드 센서를 안정적이고 진동 없는 표면에 장착하세요. 기계적 진동 및 바람 소음이 감지 정확도를 방해합니다
감지 범위 확인: 이 사운드 센서는 약 10인치 범위 내에서 사운드를 감지합니다. 테스트할 때 센서에 더 가까이 이동하세요
전원 공급 확인: 깨끗하고 잡음 없는 전원 공급을 보장하세요. 사운드 센서의 아날로그 구성 요소는 전원 공급 간섭에 민감합니다
민감도 조정: 테스트하면서 포텐셔미터를 회전하여 센서가 사운드 수준에 적절하게 반응할 때까지 조정하세요
배선 확인: 모든 연결이 배선 다이어그램과 일치하는지 확인하세요. 느슨하거나 잘못된 연결으로 인해 불규칙한 동작이 발생합니다
LED 표시기 테스트: 전원 LED는 항상 켜져 있어야 합니다. 상태 LED는 사운드가 감지될 때 깜박여야 합니다