Buzzer: различия между версиями
Matveevrj (обсуждение | вклад) |
Garik (обсуждение | вклад) |
||
(не показано 14 промежуточных версий 4 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
{{DISPLAYTITLE:Зуммер (звуковой излучатель)}} | {{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--> | ||
[[Файл:buzzer.png |300px|thumb|right| Управление зуммером]] | [[Файл:buzzer.png |300px|thumb|right| Управление зуммером]] | ||
В веб-интерфейсе контроллера управление зуммером доступно во вкладке ''"Devices"''. Параметр ''"Frequency"'' - | 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. | ||
==Управление из движка правил== <!--T:15--> | ==Управление из движка правил==<!--T:15--> | ||
<!--T:15--> | |||
<!--T: | |||
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]. | 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--> | <!--T:16--> | ||
О том, для чего нужны виртуальные устройства, можно узнать подробнее в [[ | О том, для чего нужны виртуальные устройства, можно узнать подробнее в [[#Движок_правил_wb-rules:Первое правило с виртуальным устройством|описании движка правил]]. | ||
<!--T:17--> | <!--T:17--> | ||
Строка 27: | Строка 20: | ||
!Device||Control||Тип||Максимальное значение||Описание | !Device||Control||Тип||Максимальное значение||Описание | ||
|- | |- | ||
|rowspan="3"| | |rowspan="3"|buzzer | ||
|Frequency | |Frequency | ||
|Range | |Range | ||
|7000 | |7000 | ||
| | |высота звука | ||
|- | |- | ||
| | |volume | ||
| | |range | ||
|100 | |100 | ||
| | |Г-ромкость, % | ||
|- | |- | ||
| | |enabled | ||
| | |switch | ||
| | | | ||
|Включение/отключение | |Включение/отключение | ||
Строка 45: | Строка 38: | ||
<!--T:18--> | <!--T:18--> | ||
Контролы | 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]. | ||
==Управление из python== <!--T:19--> | ==Управление из python==<!--T:19--> | ||
<!--T:20--> | <!--T:20--> | ||
Строка 57: | Строка 50: | ||
from wb_common import beeper | from wb_common import beeper | ||
beeper.beep(0.5, 2) | beeper.beep(0.5, 2) | ||
</syntaxhighlight> | </syntaxhighlight> | ||
Поддерживаются все настройки sysfs-интерфейса (пересчёт нужно проводить вручную; см [[#О ШИМ и пересчёт параметров|раздел о пересчёте]]). | 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]] | [[Файл:Duty_cycle.gif|440px|thumb|right|Duty cycle управляет яркостью светодиодов / громкостью Зуммерa]] | ||
ШИМ (PWM) - это распространённый способ управления мощностью, подаваемой к нагрузке. | ШИМ (PWM) - это распространённый способ управления мощностью, подаваемой к нагрузке. | ||
Строка 79: | Строка 71: | ||
</b> | </b> | ||
===Номер pwm-порта для sysfs=== <!--T:6--> | ===Номер pwm-порта для sysfs===<!--T:6--> | ||
<!--T:7--> | <!--T:7--> | ||
Строка 89: | Строка 81: | ||
Во всех примерах далее будем считать, что номер pwm-порта = 0. | Во всех примерах далее будем считать, что номер pwm-порта = 0. | ||
===Работа из sysfs=== <!--T:9--> | ===Работа из sysfs===<!--T:9--> | ||
<!--T:10--> | <!--T:10--> | ||
Строка 109: | Строка 101: | ||
T(ns) = 1 000 000 / f(kHz) | T(ns) = 1 000 000 / f(kHz) | ||
</b> | </b> | ||
Версия 17:00, 4 сентября 2020
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
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.
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 | высота звука |
volume | range | 100 | Г-ромкость, % | |
enabled | switch | Включение/отключение |
Контролы устройста 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
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 После этого появляется директория /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0
echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip0/export
- 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)