Buzzer: различия между версиями

Текущая версия на 11:39, 23 сентября 2022

Другие языки:

English
русский

Описание

Контроллер Wiren Board имеет на борту Зуммер (звуковой излучатель). Зуммер питается от 5В и управляется ножкой gpio процессора в режиме ШИМ. Управлять зуммером можно через sysfs-интерфейс ядра и различное ПО поверх него. Также реализовано управление из веб-интерфейса, движка правил wb-rules и python.

Управление из веб-интерфейса

Управление зуммером

В веб-интерфейсе контроллера управление зуммером доступно во вкладке "Devices". Параметр "Frequency" - частота звука в Гц. "Volume" - громкость (в условных единицах, шкала линейная). Параметры сохраняются при перезагрузке контроллера.

Управление из движка правил

Управление зуммером, выведенное в веб-интерфейс - это виртуальное устройство, созданное системным правилом wb-rules при старте контроллера. Исходный код правила доступен на нашем github.

О том, для чего нужны виртуальные устройства, можно узнать подробнее в описании движка правил.

Системное правило внутри реализует пересчёт тональности и громкости (см раздел о пересчёте) и работу с pwm через sysfs (см соответствующий раздел). Наружу пользователю доступно устройство "buzzer", имеющее несколько mqtt-контролов:

Device	Control	Тип	Максимальное значение	Описание
Buzzer	Frequency	Range	7000	Частота звука
	Volume	Range	100	Громкость, %
	Enabled	Switch		Включение/отключение

Контролы устройства можно использовать в собственных правилах. Подробнее о структуре mqtt-топиков виртуальных и физических устройств можно узнать из нашей mqtt-конвенции.

Управление из python

На контроллерах Wiren Board работать с зуммером можно из python с помощью модуля beeper из пакета wb_common. Это обёртка вокруг интерфейса sysfs. Модуль предустановлен на все контроллеры в составе deb-пакета python-wb-common. Исходный код доступен на нашем github.

Пример работы из python:

from wb_common import beeper

beeper.beep(0.5, 2)

Поддерживаются все настройки sysfs-интерфейса (пересчёт нужно проводить вручную; см раздел о пересчёте).

Низкоуровневая работа

О ШИМ и пересчёт параметров

Duty cycle управляет яркостью светодиодов / громкостью Зуммерa

ШИМ (PWM) - это распространённый способ управления мощностью, подаваемой к нагрузке.

В контексте управления зуммером, нас интересуют 2 параметра PWM:

Коэффициент заполнения (duty cycle) - влияет на громкость звука. Обычно, считается в процентном соотношении от периода сигнала.
Частота PWM (frequency) - влияет на высоту звука (чем выше частота, тем выше и звук). Единица, обратная периоду сигнала.

Ядро Linux предоставляет интерфейс sysfs для pwm, который принимает частоту pwm и duty cycle в наносекундах (10^-9С)! Поэтому, для низкоуровневого управления Buzzer'ом нужно производить пересчёт желаемой частоты из kHz в период в наносекундах по формуле: T(ns) = 1 000 000 / f(kHz)

Номер pwm-порта для sysfs

Ножка gpio настраивается, как выход PWM в dts ядра linux. Подробнее можно посмотреть [на нашем github].

Для контроллеров WB6.X.X номер порта = 0,(для всех контроллеров до WB6.X.X номер порта = 2)
Номер порта можно узнать, выполнив команду
```
echo $WB_PWM_BUZZER
```

Во всех примерах далее будем считать, что номер pwm-порта = 0.

Работа из sysfs

Для работы c pwm через sysfs нужно:

Экспортировать порт
```
echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip0/export
```
После этого появляется директория /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0

Записать период pwm в наносекундах

echo 250000 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/period # устанавливаем период в 250 000 нс, т.е. в 250мкс, что соответствует частоте 4кГц

Записать громкость (пересчитав из duty-cycle)

echo 125000 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/duty_cycle # максимальная громкость достигается при duty_cycle = period / 2 => устанавливаем duty_cycle в 125 000 нс

Включить выход PWM

echo 1 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/enable

Для выключения зуммера, нужно записать 0:

echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/enable

Пример bash-скрипта для работы с pwm

Установка периода в наносекундах. Пересчёт из частоты (в килогерцах) в период (в наносекундах) производится по формуле: T(ns) = 1 000 000 / f(kHz)

@@ Строка 1: / Строка 1: @@
+<languages/>
+<translate>
+<!--T:26-->
 {{DISPLAYTITLE:Зуммер (звуковой излучатель)}}
-Контроллер Wiren Board имеет на борту Зуммер (звуковой излучатель). Зуммер питается от 5В и управляется ножкой gpio процессора в режиме ШИМ. Управлять зуммером можно через sysfs-интерфейс ядра и различное ПО поверх него. Сейчас реализовано управление из веб-интерфейса, движка правил wb-rules и python.
-==Управление из веб-интерфейса==<!--T:14-->
+==Описание== <!--T:22-->
+Контроллер Wiren Board имеет на борту Зуммер (звуковой излучатель). Зуммер питается от 5В и управляется ножкой gpio процессора в режиме ШИМ. Управлять зуммером можно через sysfs-интерфейс ядра и различное ПО поверх него. Также реализовано управление из веб-интерфейса, движка правил wb-rules и python.
+==Управление из веб-интерфейса== <!--T:14-->
+<!--T:23-->
 [[Файл:buzzer.png |300px|thumb|right| Управление зуммером]]
-В веб-интерфейсе контроллера управление зуммером доступно во вкладке ''"Devices"''. Параметр ''"Frequency"'' - высота звука в Гц. ''"Volume"'' - громкость (в условных единицах, шкала линейная). Параметры сохраняются при перезагрузке контроллера.
+В веб-интерфейсе контроллера управление зуммером доступно во вкладке ''"Devices"''. Параметр ''"Frequency"'' - частота звука в Гц. ''"Volume"'' - громкость (в условных единицах, шкала линейная). Параметры сохраняются при перезагрузке контроллера.
+==Управление из движка правил== <!--T:15-->
-==Управление из движка правил==<!--T:15-->
-<!--T:15-->
+<!--T:24-->
 Управление зуммером, выведенное в веб-интерфейс - это виртуальное устройство, созданное системным правилом wb-rules при старте контроллера. Исходный код правила доступен [https://github.com/wirenboard/wb-rules-system/blob/master/rules/buzzer.js на нашем github].
 <!--T:16-->
-О том, для чего нужны виртуальные устройства, можно узнать подробнее в [[#Движок_правил_wb-rules:Первое правило с виртуальным устройством|описании движка правил]].
+О том, для чего нужны виртуальные устройства, можно узнать подробнее в [[wb-rules|описании движка правил]].
 <!--T:17-->
@@ Строка 24: / Строка 31: @@
 |Range
 |7000
-|высота звука
+|Частота звука
 |-
 |Volume
@@ Строка 38: / Строка 45: @@
 <!--T:18-->
-Контролы устройста можно использовать в собственных правилах. Подробнее о структуре mqtt-топиков виртуальных и физических устройств можно узнать из нашей [https://github.com/wirenboard/homeui/blob/master/conventions.md mqtt-конвенции].
+Контролы устройства можно использовать в собственных правилах. Подробнее о структуре mqtt-топиков виртуальных и физических устройств можно узнать из нашей [https://github.com/wirenboard/conventions/blob/main/README.md mqtt-конвенции].
-==Управление из python==<!--T:19-->
+==Управление из python== <!--T:19-->
 <!--T:20-->
@@ Строка 50: / Строка 57: @@
 from wb_common import beeper
+<!--T:25-->
 beeper.beep(0.5, 2)
 </syntaxhighlight>
 Поддерживаются все настройки sysfs-интерфейса (пересчёт нужно проводить вручную; см [[#О ШИМ и пересчёт параметров|раздел о пересчёте]]).
-==Низкоуровневая работа==<!--T:5-->
+==Низкоуровневая работа== <!--T:5-->
-===О ШИМ и пересчёт параметров===<!--T:2-->
+===О ШИМ и пересчёт параметров=== <!--T:2-->
 [[Файл:Duty_cycle.gif|440px|thumb|right|Duty cycle управляет яркостью светодиодов / громкостью Зуммерa]]
 ШИМ (PWM) - это распространённый способ управления мощностью, подаваемой к нагрузке.
@@ Строка 71: / Строка 79: @@
 </b>
-===Номер pwm-порта для sysfs===<!--T:6-->
+===Номер pwm-порта для sysfs=== <!--T:6-->
 <!--T:7-->
@@ Строка 81: / Строка 89: @@
 Во всех примерах далее будем считать, что номер pwm-порта = 0.
-===Работа из sysfs===<!--T:9-->
+===Работа из sysfs=== <!--T:9-->
 <!--T:10-->
@@ Строка 101: / Строка 109: @@
 T(ns) = 1 000 000 / f(kHz)
 </b>
+</translate>

Навигация