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Altavoz Piezoeléctrico

El altavoz piezoeléctrico es un tipo de altavoz basado en la propiedades de los cristales piezoeléctricos (poliéster o cerámica) los cuales tienen la peculiaridad de deformarse cuando se les aplica una tensión eléctrica. gracias a esto  podemos crear sonido si colocamos algo capaz de canalizar y hacer de pequeña caja de resonancia.

Estos altavoces son simples, baratos y consumen muy poco. Lo cual los hace perfectos para incluir un elemento sonoro en nuestros proyectos, ya sea como sistema de alarma, como interfaz o simplemente para hacer sonar una melodia cuando queramos.

Su gran contra es que son incapaces de reproducir frecuencias bajas, por lo que si necesitamos sonidos más graves necesitaremos utilizar otro tipo de altavoces.

Las notas musicales no son más que sonidos en una determinada frecuencia, conociendo esta frecuencia podemos hacer que nuestro piezoeléctrico vibre un determinado numero de veces por segundo y, por lo tanto, reproduzca una determinada nota.

Nota Frecuencia
Do 65,406 Hz
Re 73,416 Hz
Mi 82,407 Hz
Fa 87,307 Hz
Sol 97,999 Hz
La 110 Hz
Si 123,471 Hz

 

Teniendo en cuenta esto, podemos hacer sonar nuestro piezoeléctrico de varias maneras, casi tantas como posibilidades de crear un oscilador tenemos:

Usando un integrado 555

Osciloscopio y Altavoz piezoelectricoCon este circuito puedes producir sonidos en distintas frecuencias al manipular la resistencia variable del circuito. Es poco preciso ya que es complicado ajustar exactamente una frecuencia, pero te servirá para hacerte una idea de como afecta el ancho del pulso al sonido emitido.

Zumbador Piezoeléctrico y Arduino

También podemos usar Arduino para crear melodías y sonidos, bastará con montar este circuito:

Esquematico de Arduino con un zumbador Arduino y zumbador

Cómo vemos en la imagen, además de el Arduino y el zumbador necesitaremos un transistor. Esto se debe a que los pines de Arduino sólo pueden dar una corriente máxima de 25mA, insuficientes para producir sonido con el zumbador. La misión del transistor es amplificar esa señal.
Para experimentar utilizaremos la librería pitches.h que viene con Arduino y que se encuentra en examples, digital, toneMelody, desarrollado por Tom Igoe:

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 #include "pitches.h"
 
// notes in the melody:
int melody[] = {
  NOTE_C4, NOTE_G3,NOTE_G3, NOTE_A3, NOTE_G3,0, NOTE_B3, NOTE_C4};
 
// note durations: 4 = quarter note, 8 = eighth note, etc.:
int noteDurations[] = {
  4, 8, 8, 4,4,4,4,4 };
 
void setup() {
  // iterate over the notes of the melody:
  for (int thisNote = 0; thisNote < 8; thisNote++) {
 
    // to calculate the note duration, take one second 
    // divided by the note type.
    //e.g. quarter note = 1000 / 4, eighth note = 1000/8, etc.
    int noteDuration = 1000/noteDurations[thisNote];
    tone(8, melody[thisNote],noteDuration);
 
    // to distinguish the notes, set a minimum time between them.
    // the note's duration + 30% seems to work well:
    int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
    delay(pauseBetweenNotes);
    // stop the tone playing:
    noTone(8);
  }
}
 
void loop() {
  // no need to repeat the melody.
}

Si nos fijamos en el ejemplo, lo primero que vemos es que al arrancar y entrar en setup ejecutará una melodía.
Para hacer sonar una nota utilizaremos la función tone, su sintaxis es esta:

 

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 tone(Pin al que esta conectado el zumbador,nota,duración);

Las notas

nota valor
do C
Re D
Mi E
Fa F
Sol G
La A
Si B

 

Duración

Figura Valor
redonda 1
blanca 2
negra 4
corchea 8

Ahora es tu turno para experimentar y probar que usos darle a estos sencillos elementos. ¡Si tienes cualquier duda solo tienes que preguntar!


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