SENSORS/ACTUATORS

ESP32 마이크로파이썬 소리 음성 사운드 센서

이 가이드는 MicroPython을 사용하여 ESP32와 사운드 센서를 활용해 소리를 감지하는 방법을 가르쳐 줄 것입니다. 자세히는, 우리는 다음 내용을 배우게 될 것입니다:

ESP32에 사운드 센서를 연결하는 방법
사운드 센서를 사용하여 소리를 감지하는 ESP32용 MicroPython 코드 작성 방법

나중에 소리를 감지하면 (릴레이를 사용하여) LED나 불빛을 켜거나 서보 모터를 회전하도록 코드를 변경할 수 있습니다.

준비물

1	×	ESP32 ESP-WROOM-32 개발 모듈	쿠팡 \| 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	×	점퍼케이블	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) ESP32용 스크루 터미널 확장 보드	쿠팡 \| 아마존
1	×	(추천) ESP32용 전원 분배기	쿠팡 \| 아마존

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사운드 센서에 대하여

소리 센서는 가까운 소리를 감지하는 데 사용될 수 있습니다. 소리 센서 모듈에는 두 가지 유형이 있습니다:

디지털 사운드 센서 모듈: 간단한 ON 또는 OFF 신호를 제공합니다.
아날로그 사운드 센서 모듈: ON/OFF 신호와 함께 연속적인 범위 값을 제공합니다.

디지털 출력의 민감도는 내장된 포텐셔미터를 사용하여 조절할 수 있습니다.

디지털 사운드 센서 핀아웃

디지털 사운드 센서에는 세 개의 핀이 있습니다:

VCC 핀: 3.3V에서 5V 사이의 전압을 가진 VCC에 연결하세요.
GNC 핀: 0V인 GND에 연결하세요.
OUT 핀: 소리가 없으면 이 출력 핀은 HIGH 상태로 유지되며, 소리가 감지되면 LOW 상태가 됩니다. ESP32의 입력 핀에 연결하세요.

image source: diyables.io

소리 센서에는 감도 조절 노브와 상태를 표시하는 두 개의 불빛이 있습니다.

하나의 LED 조명이 전원이 켜진 상태임을 보여줍니다.
하나의 LED 조명이 소리에 반응하여: 소리가 있을 때 켜지고, 조용하면 꺼집니다.

아날로그 사운드 센서 핀아웃

아날로그 사운드 센서에는 네 개의 커넥터가 있습니다.

+ 핀: 5V 또는 3.3V에 연결하세요.
G 핀: GND (0V)에 연결하세요.
DO 핀: 소리가 없으면 HIGH 상태를 유지하고, 소리가 감지되면 LOW 상태가 되는 디지털 출력 핀입니다. ESP32의 디지털 입력 핀에 연결하세요.
AO 핀: 이 아날로그 출력 핀은 소리의 레벨을 아날로그 값으로 제공합니다. ESP32의 아날로그 입력 핀에 연결하세요.

image source: diyables.io

아날로그 사운드 센서는 민감도 조정을 쉽게 할 수 있도록 내장 포텐셔미터 장치를 갖추고 있습니다. 또한 두 개의 LED 표시가 있습니다.

하나의 LED 표시등은 전원이 켜져 있음을 나타냅니다.
또 다른 LED 표시등은 소리의 존재를 알립니다. 소음이 있을 때 켜지고 정적일 때 꺼집니다.

작동 원리

모듈에는 소리에 대한 민감도를 조절할 수 있는 가변저항이 포함되어 있습니다. 센서가 소리를 감지하면 출력 핀이 LOW로 전환되며, 소리가 감지되지 않으면 HIGH 상태로 유지됩니다.

선연결

브레드보드를 사용하여 ESP32와 사운드 센서를 연결하는 방법

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

ESP32와 사운드 센서를 스크류 터미널 블록 브레이크아웃 보드를 사용하여 연결하는 방법

사운드 센서를 위한 프로그래밍 방법

ESP32 핀 8을 디지털 입력으로 설정합니다.

sensor_pin = Pin(SENSOR_PIN, Pin.IN)

ESP32의 핀 상태를 확인합니다.

sound_state = sensor_pin.value()

ESP32 MicroPython 코드 - 소리 감지

/* * 이 ESP32 마이크로파이썬 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 마이크로파이썬 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32-micropython/esp32-micropython-sound-sensor */ from machine import Pin import time SENSOR_PIN = 18 # The ESP32 pin GPIO18 connected to OUT pin of the sound sensor prev_sound_state = 1 # the previous state from the input pin sound_state = 1 # the current reading from the input pin # Initialize the sensor pin as an input sensor_pin = Pin(SENSOR_PIN, Pin.IN) # Main loop while True: # Read the state of the input pin sound_state = sensor_pin.value() if prev_sound_state == 1 and sound_state == 0: print("The sound has been detected") elif prev_sound_state == 0 and sound_state == 1: print("The sound has disappeared") # Save the last state prev_sound_state = sound_state time.sleep(0.1) # Delay for 100 milliseconds to mimic Arduino's loop delay

자세한 사용 방법

ESP32에서 Thonny IDE를 사용하여 MicroPython 코드를 설정하고 실행하는 방법에 대한 지침은 다음과 같습니다:

컴퓨터에 Thonny IDE가 설치되어 있는지 확인하세요.
ESP32 보드에 MicroPython 펌웨어가 로드되어 있는지 확인하세요.
MicroPython과 함께 ESP32를 처음 사용한다면 단계별 지침이 포함된 ESP32 마이크로파이썬 - 시작하기 가이드를 확인하세요.
제공된 다이어그램에 따라 사운드 센서를 ESP32에 연결하세요.
USB 케이블을 사용하여 ESP32 보드를 컴퓨터에 연결하세요.
컴퓨터에서 Thonny IDE를 여세요.
Thonny IDE에서 Tools Options로 이동하세요.
Interpreter 탭에서 드롭다운 메뉴에서 MicroPython (ESP32)를 선택하세요.
올바른 포트가 선택되어 있는지 확인하세요. Thonny IDE는 일반적으로 포트를 자동 감지하지만, 필요하다면 수동으로 선택해야 할 수도 있습니다 (예: Windows의 경우 COM12 또는 Linux의 경우 /dev/ttyACM0).
제공된 MicroPython 코드를 복사하여 Thonny의 편집기에 붙여넣으세요.
코드를 ESP32에 저장하려면:

Save 버튼을 클릭하거나 Ctrl+S를 누르세요.
저장 대화 상자에서 MicroPython device를 선택하세요.
파일 이름을 main.py로 지정하세요.

녹색 Run 버튼을 클릭하거나 (또는 F5를 눌러) 스크립트를 실행하세요.
사운드 센서 근처에서 박수를 치세요.
Thonny 하단의 Shell에서 메시지를 확인하세요.

Shell x

>>> %Run -c $EDITOR_CONTENT

MPY: soft reboot The sound has been detected The sound has disappeared The sound has been detected The sound has disappeared

MicroPython (ESP32) • CP2102 USB To UART Bridge Controller @ COM12 ≡

소리가 있을 때도 LED 불빛이 항상 켜져 있거나 항상 꺼져 있다면, 센서가 소리에 반응하는 방식을 개선하기 위해 포텐셔미터 설정을 조정할 수 있습니다.

문제 해결

사운드 센서가 제대로 작동하지 않는 경우, 다음 단계를 시도하십시오:

감도 조절: 센서의 작은 나사를 돌려 감도 수준을 변경합니다.
진동 감소: 센서가 진동이나 바람 소음을 감지하지 않도록 단단히 고정된 표면에 부착하세요.
감지 범위 고려: 센서는 10인치 내의 소리만 감지할 수 있습니다. 정확한 측정을 위해 센서에 가까운 곳에서 소리를 발생시키세요.
전원 공급 확인: 전원 공급이 안정적인지 확인하세요. 전원 변동은 이 아날로그 센서의 성능에 영향을 줄 수 있습니다.

동영상

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