라즈베리 파이 피코 사운드 센서

이 안내서는 Raspberry Pi Pico와 사운드 센서를 사용하여 소리를 인식하는 방법을 알려줄 것입니다. 우리는 다음 사항에 대해 논의할 것입니다:

라즈베리 파이 피코 사운드 센서

나중에 코드 일부를 변경하여 소리를 감지할 때 LED나 조명(릴레이 사용)을 켜거나 서보 모터를 회전시킬 수 있습니다.

준비물

1×라즈베리 파이 피코 W 아마존
1×라즈베리 파이 피코 (또는) 아마존
1×마이크로 USB 케이블 아마존
1×디지털 사운드 센서 쿠팡 | 아마존
1×아날로그 사운드 센서 쿠팡 | 아마존
1×점퍼케이블 쿠팡 | 아마존
1×(추천) 라즈베리 파이 피코용 스크루 터미널 확장 보드 아마존
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사운드 센서에 대하여

주변의 소리를 감지하기 위해 소리 센서를 사용할 수 있습니다. 소리 센서 모듈에는 두 가지 종류가 있습니다:

  • 디지털 사운드 센서 모듈: 간단한 ON 또는 OFF 신호를 제공합니다.
  • 아날로그 사운드 센서 모듈: 연속적인 범위 값과 ON/OFF 신호를 제공합니다.

포함된 포텐쇼미터를 사용하여 디지털 출력의 민감도를 변경할 수 있습니다.

디지털 사운드 센서 핀아웃

디지털 사운드 센서에는 세 개의 핀이 있습니다:

  • VCC 핀: 이 핀을 VCC에 연결하세요. 전압은 3.3V에서 5V 사이여야 합니다.
  • GNC 핀: 이 핀을 GND에 연결하세요, GND는 0V입니다.
  • OUT 핀: 출력 핀입니다. 소리가 없을 때는 HIGH, 소리가 있으면 LOW입니다. 라즈베리 파이 피코의 입력 핀에 연결하세요.
사운드 센서 핀 배치도
image source: diyables.io

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

  • 하나의 LED 표시등이 전원이 켜졌음을 나타냅니다.
  • 하나의 LED 표시등이 소리를 감지합니다: 소리가 나면 켜지고, 조용하면 꺼집니다.

아날로그 사운드 센서 핀아웃

아날로그 사운드 센서에는 4개의 커넥터가 있습니다.

  • + 핀: 5V에 연결합니다.
  • G 핀: GND(0V)에 연결합니다.
  • DO 핀: 디지털 출력 핀입니다. 소리가 없을 때 HIGH 상태를 유지하고, 소리가 감지되면 LOW 상태로 전환됩니다. 라즈베리 파이 피코의 디지털 입력 핀에 연결합니다.
  • AO Browpin: 아날로그 출력 핀이며, 소리 레벨을 아날로그 값으로 출력합니다. 라즈베리 파이 피코의 아날로그 입력 핀에 연결합니다.
아날로그 사운드 센서 핀아웃
image source: diyables.io

아날로그 음향 센서에는 민감도 조정을 쉽게 하기 위한 내장형 포텐티오미터 장치가 있습니다. 또한 두 개의 LED 표시기가 포함되어 있습니다.

  • 한 개의 LED 불빛은 전원이 켜져 있음을 나타냅니다.
  • 다른 LED 불빛은 소리가 있음을 나타냅니다. 소음이 있을 때 켜지고, 정적일 때 꺼집니다.

작동 원리

모듈에는 소리에 대한 민감도를 조절할 수 있는 포텐셔미터가 있습니다.

  • 센서가 소리를 감지하면 출력 핀이 LOW 상태입니다. 센서가 소리를 감지하지 않으면 출력 핀이 HIGH 상태입니다.

선연결

라즈베리 파이 피코 사운드 센서 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

소리 센서 프로그래밍 방법

  • 라즈베리 파이 피코 핀 8을 디지털 입력으로 설정합니다.
sensor_pin = Pin(SENSOR_PIN, Pin.IN)
  • Raspberry Pi Pico의 핀 상태를 확인합니다.
sound_state = sensor_pin.value()

라즈베리 파이 피코 코드 - 소리 감지

/* * 이 라즈베리 파이 피코 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 라즈베리 파이 피코 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pico/raspberry-pi-pico-sound-sensor */ from machine import Pin import time SENSOR_PIN = 0 # The Raspberry Pi Pico pin (GP0) 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

다음 지시 사항을 단계별로 따르십시오:

  • 컴퓨터에 Thonny IDE가 설치되어 있는지 확인하십시오.
  • Raspberry Pi Pico에 MicroPython 펌웨어가 설치되어 있는지 확인하십시오.
  • Raspberry Pico를 처음 사용하는 경우, 자세한 지침은 라즈베리 파이 피코 - 시작하기 튜토리얼을 참조하십시오.
  • 제공된 다이어그램에 따라 사운드 센서를 Raspberry Pi Pico에 연결하십시오.
  • USB 케이블을 이용하여 Raspberry Pi Pico를 컴퓨터에 연결하십시오.
  • 컴퓨터에서 Thonny IDE를 실행하십시오.
  • Thonny IDE에서 Tools Options로 이동하여 MicroPython (Raspberry Pi Pico) 인터프리터를 선택하십시오.
  • 인터프리터 탭에서 드롭다운 메뉴에서 MicroPython (Raspberry Pi Pico)을 선택하십시오.
  • 올바른 포트가 선택되었는지 확인하십시오. Thonny IDE는 포트를 자동으로 감지해야 하지만, 수동으로 선택해야 할 수도 있습니다 (예: Windows에서는 COM3, Linux에서는 /dev/ttyACM0).
  • 위 코드를 복사하여 Thonny IDE의 에디터에 붙여넣으십시오.
  • 다음과 같이 스크립트를 Raspberry Pi Pico에 저장하십시오:
    • 저장 버튼을 클릭하거나 Ctrl+S 키를 사용하십시오.
    • 저장 대화 상자에서 'This computer'와 'Raspberry Pi Pico' 두 섹션이 표시됩니다. Raspberry Pi Pico를 선택하십시오.
    • 파일을 main.py로 저장하십시오.
  • 녹색 Run 버튼을 클릭하거나 F5를 눌러 스크립트를 실행하십시오. 스크립트가 실행될 것입니다.
  • 사운드 센서 근처에서 박수를 치십시오.
  • Thonny 하단에 있는 Shell에서 메시지를 확인하십시오.
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 (Raspberry Pi Pico) • Board CDC @ COM29 ≡

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

스크립트 파일의 이름을 main.py로 지정하고 Raspberry Pi Pico의 루트 디렉터리에 저장하면, Pico의 전원이 켜지거나 리셋될 때마다 자동으로 실행됩니다. 이는 전원이 들어오자마자 즉시 실행되어야 하는 독립 실행형 응용 프로그램에 유용합니다. 스크립트 파일의 이름을 main.py가 아닌 다른 이름으로 지정한 경우에는 Thonnys의 Shell에서 수동으로 실행해야 합니다.

문제 해결

음향 센서가 제대로 작동하지 않는 경우, 다음 단계를 따르십시오:

  • 민감도 조절: 센서의 작은 나사를 돌려 민감도를 변경할 수 있습니다.
  • 진동 감소: 소리 센서는 바람으로 인한 진동과 소음을 포착할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 센서를 단단한 표면에 고정하세요.
  • 감지 범위 고려: 소리 센서는 10인치 이내의 소리만 감지할 수 있습니다. 정확한 소리 측정을 위해 센서 가까이에서 소리를 내세요.
  • 전원 공급 확인: 전원이 일정한지 확인하세요. 아날로그 기술을 사용하는 이 센서는 전원 변동에 의해 기능이 방해받을 수 있습니다.

동영상

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