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.. _1.2.2_c_pi5:

1.2.2 Buzzer Passivo
==========================

Introduzione
---------------

In questo progetto, impareremo a far suonare musica con un buzzer passivo.

Componenti necessari
------------------------------

In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti. 

.. image:: ../img/list_1.2.2.png

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Nome	
        - COMPONENTI IN QUESTO KIT
        - LINK
    *   - Raphael Kit
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - INTRODUZIONE COMPONENTI
        - LINK PER L'ACQUISTO

    *   - :ref:`cpn_gpio_extension_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_buzzer`
        - |link_passive_buzzer_buy|
    *   - :ref:`cpn_transistor`
        - |link_transistor_buy|

Schema di Collegamento
------------------------------

In questo esperimento, un buzzer passivo, un transistor PNP e una resistenza da 1k sono utilizzati tra la base del transistor e il GPIO per proteggere il transistor.

Quando al GPIO17 vengono assegnate frequenze diverse, il buzzer passivo emetterà suoni differenti; in questo modo, il buzzer riprodurrà musica.

.. image:: ../img/image333.png


Procedure Sperimentali
--------------------------

**Passo 1**: Costruisci il circuito. (Il buzzer passivo ha una scheda verde sul retro.)

.. image:: ../img/image106.png

**Passo 2**: Cambia directory.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/c/1.2.2/

**Passo 3**: Compila il codice.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    gcc 1.2.2_PassiveBuzzer.c -lwiringPi

**Passo 4**: Esegui il file.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo ./a.out

Dopo l'esecuzione del codice, il buzzer riprodurrà un pezzo musicale.

.. note::

    Se dopo l'esecuzione non funziona o appare l'errore: \"wiringPi.h: No such file or directory\", consulta :ref:`install_wiringpi`.

**Codice**

.. code-block:: c

    #include <wiringPi.h>
    #include <softTone.h>
    #include <stdio.h>

    #define BuzPin    0

    #define  CL1  131
    #define  CL2  147
    #define  CL3  165
    #define  CL4  175
    #define  CL5  196
    #define  CL6  221
    #define  CL7  248

    #define  CM1  262
    #define  CM2  294
    #define  CM3  330
    #define  CM4  350
    #define  CM5  393
    #define  CM6  441
    #define  CM7  495

    #define  CH1  525
    #define  CH2  589
    #define  CH3  661
    #define  CH4  700
    #define  CH5  786
    #define  CH6  882
    #define  CH7  990

    int song_1[] = {CM3,CM5,CM6,CM3,CM2,CM3,CM5,CM6,CH1,CM6,CM5,CM1,CM3,CM2,
                    CM2,CM3,CM5,CM2,CM3,CM3,CL6,CL6,CL6,CM1,CM2,CM3,CM2,CL7,
                    CL6,CM1,CL5};

    int beat_1[] = {1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,
                    1,1,1,1,1,1,3};


    int song_2[] = {CM1,CM1,CM1,CL5,CM3,CM3,CM3,CM1,CM1,CM3,CM5,CM5,CM4,CM3,CM2,
                    CM2,CM3,CM4,CM4,CM3,CM2,CM3,CM1,CM1,CM3,CM2,CL5,CL7,CM2,CM1
                    };

    int beat_2[] = {1,1,1,3,1,1,1,3,1,1,1,1,1,1,3,1,1,1,2,1,1,1,3,1,1,1,3,3,2,3};

    int main(void)
    {
        int i, j;
        if(wiringPiSetup() == -1){ //se l'inizializzazione di wiring fallisce, stampa un messaggio a schermo
            printf("setup wiringPi failed !");
            return 1;
        }

        if(softToneCreate(BuzPin) == -1){
            printf("setup softTone failed !");
            return 1;
        }

        while(1){
            printf("music is being played...\n");

            for(i=0;i<sizeof(song_1)/4;i++){
                softToneWrite(BuzPin, song_1[i]);   
                delay(beat_1[i] * 500);
            }

            for(i=0;i<sizeof(song_2)/4;i++){
                softToneWrite(BuzPin, song_2[i]);   
                delay(beat_2[i] * 500);
            }   
        }

        return 0;
    }

**Spiegazione del Codice**

.. code-block:: c

    #define  CL1  131
    #define  CL2  147
    #define  CL3  165
    #define  CL4  175
    #define  CL5  196
    #define  CL6  221
    #define  CL7  248

    #define  CM1  262
    #define  CM2  294


Queste sono le frequenze di ciascuna nota musicale. CL indica la nota bassa, 
CM la nota media e CH la nota alta, con 1-7 che corrispondono alle note C, D, E, F, G, A, B.

.. code-block:: c

    int song_1[] = {CM3,CM5,CM6,CM3,CM2,CM3,CM5,CM6,CH1,CM6,CM5,CM1,CM3,CM2,
                    CM2,CM3,CM5,CM2,CM3,CM3,CL6,CL6,CL6,CM1,CM2,CM3,CM2,CL7,
                    CL6,CM1,CL5};
    int beat_1[] = {1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,
                    1,1,1,1,1,1,3};

L'array ``song_1[]`` memorizza la sequenza musicale di una canzone, mentre ``beat_1[]`` 
si riferisce al ritmo di ciascuna nota (0.5s per ogni battito).

.. code-block:: c

    if(softToneCreate(BuzPin) == -1){
            printf("setup softTone failed !");
            return 1;
    }


Questo crea un pin per il tono controllato via software. Puoi utilizzare qualsiasi pin GPIO,
e la numerazione dei pin sarà quella della funzione ``wiringPiSetup()`` che hai utilizzato. 
Il valore restituito è 0 per il successo. In caso contrario, dovresti controllare 
la variabile globale errnovariable per vedere cosa è andato storto.

.. code-block:: c

    for(i=0;i<sizeof(song_1)/4;i++){
        softToneWrite(BuzPin, song_1[i]);   
        delay(beat_1[i] * 500);
    }

Usiamo un ciclo for per riprodurre la ``song_1``.

Nella condizione del ciclo, **i<sizeof(song_1)/4**, la divisione per 4 è 
necessaria perché l'array ``song_1[]`` è un array di interi e ogni elemento occupa quattro byte.

Il numero di elementi in ``song_1`` (cioè il numero di note musicali) si ottiene
dividendo ``sizeof(song_1)`` per 4.

Per far sì che ogni nota venga riprodotta per ``beat \* 500ms``, viene chiamata la funzione
``delay(beat_1[i] \* 500)``.

Il prototipo della funzione ``softToneWrite(BuzPin, song_1[i])`` è:

.. code-block:: c

    void softToneWrite (int pin, int freq);

Questa funzione aggiorna il valore di frequenza del tono sul pin dato. Il tono
non smetterà di suonare finché non si imposta la frequenza su 0.

Immagine del Fenomeno
---------------------------

.. image:: ../img/image107.jpeg