מדריך חיבור חיישן קול דיגיטלי עם רגישות מתכווננת ל-Arduino ו-ESP32:

במדריך זה נלמד כיצד לחבר חיישן קול דיגיטלי עם רגישות מתכווננת
לבקר Arduino UNO ולבקר ESP32.
נראה איך לכוון את סף הזיהוי,
איך לקרוא את יציאת OUT,
ואיך להשתמש באירוע קול להפעלת LED, מנוע או פעולה אחרת.

בניגוד לחיישני קול כמו KY-037 שמספקים גם יציאה אנלוגית,
המודול הזה כולל שלושה פינים בלבד ומספק יציאה דיגיטלית.
לכן הוא מתאים במיוחד לזיהוי פשוט של אירוע קול שעובר סף מוגדר.

מהו חיישן הקול הדיגיטלי?

זהו מודול הכולל מיקרופון, מעגל השוואת אות
ופוטנציומטר לכיוון רגישות.

המיקרופון מגיב לקולות ולרעשים בסביבה.
כאשר האות עובר את הסף שנקבע בעזרת הפוטנציומטר,
מצב היציאה הדיגיטלית OUT משתנה.

החיישן מתאים לפרויקטים של זיהוי מחיאת כף,
אזעקת רעש, מתג קולי,
הפעלת מנוע או תאורה,
ומערכות אינטראקטיביות עם Arduino ו-ESP32.

חשוב לדעת: החיישן אינו מקליט קול,
אינו מזהה מילים או דיבור,
ואינו מודד עוצמת קול מדויקת ב-dB.
הוא רק מזהה אם אות הקול עבר את הסף שנקבע.

איך החיישן עובד?

המיקרופון ממיר את שינויי הקול בסביבה לאות חשמלי.
מעגל ההשוואה בודק את האות ומשווה אותו לערך שנקבע בעזרת הפוטנציומטר.

כאשר האות עובר את הסף,
יציאת OUT משנה מצב לזמן קצר
ונורית החיווי שעל המודול יכולה להידלק.

• המיקרופון — קולט קול ורעש מהסביבה.
• הפוטנציומטר — קובע את סף הזיהוי.
• OUT — יציאה דיגיטלית שמציינת אם הסף נחצה.
• LED — חיווי חזותי בעת זיהוי, בהתאם לגרסת המודול.

במודולים נפוצים היציאה עוברת למצב LOW כאשר מזוהה קול מעל הסף.
עם זאת, קיימות גרסאות שונות,
ולכן מומלץ לבדוק את מצב OUT בפועל לפני כתיבת התנאי הסופי בקוד.

פינים במודול

רכיבים נדרשים

• חיישן קול דיגיטלי עם רגישות מתכווננת
• Arduino UNO או ESP32
• Breadboard
• חוטי Dupont
• כבל USB

חיבור חיישן הקול ל-Arduino UNO

הסבר חיבור

ב-Arduino UNO מחברים את יציאת OUT לפין דיגיטלי,
לדוגמה D2.

כאשר רמת הקול עוברת את הסף שנקבע,
מצב הפין משתנה והבקר יכול לזהות את האירוע.

אין צורך להשתמש בכניסה אנלוגית,
מכיוון שלמודול הזה אין יציאת AO.

קוד Arduino לבדיקת מצב החיישן

const int soundSensorPin = 2;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(soundSensorPin, INPUT);

  Serial.println("Digital sound sensor ready");
}

void loop() {
  int sensorState = digitalRead(soundSensorPin);

  Serial.print("OUT state: ");
  Serial.println(sensorState);

  delay(100);
}

הסבר הקוד

הקוד קורא את מצב OUT ומציג אותו ב-Serial Monitor.

יש לפתוח את Serial Monitor,
להשאיר את החדר שקט ולבדוק את הערך שמתקבל.
לאחר מכן יש למחוא כף ליד החיישן ולבדוק אם המצב משתנה.

לדוגמה:

• אם במצב רגיל מתקבל HIGH ובזמן קול מתקבל LOW — החיישן פעיל ב-LOW.
• אם במצב רגיל מתקבל LOW ובזמן קול מתקבל HIGH — החיישן פעיל ב-HIGH.

לאחר הבדיקה ניתן להשתמש במצב הנכון בקוד.

כיוון רגישות החיישן

הפוטנציומטר שעל המודול קובע את סף הזיהוי.

מומלץ לכוון אותו בשלבים:

• להפעיל את החיישן בסביבה שקטה.
• לסובב את הפוטנציומטר עד שהחיישן אינו מופעל באופן קבוע.
• למחוא כף או ליצור את הקול שרוצים לזהות.
• לכוון בהדרגה עד שמתקבלת תגובה ברורה.
• לבדוק שהחיישן אינו מגיב לכל רעש קטן בסביבה.

אם החיישן רגיש מדי,
הוא עלול להגיב לדיבור, תנועה או רעש רחוק.

אם החיישן אינו רגיש מספיק,
גם מחיאת כף חזקה עלולה לא להפעיל את OUT.

זיהוי אירוע קול ב-Arduino

const int soundSensorPin = 2;

// Change to HIGH if your module works in the opposite way
const int SOUND_ACTIVE_STATE = LOW;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(soundSensorPin, INPUT);
}

void loop() {
  int sensorState = digitalRead(soundSensorPin);

  if (sensorState == SOUND_ACTIVE_STATE) {
    Serial.println("Sound detected");
  }
}

הסבר הקוד

המשתנה SOUND_ACTIVE_STATE קובע איזה מצב נחשב לזיהוי קול.

בדוגמה השתמשנו ב-LOW,
משום שזה מצב נפוץ במודולים דיגיטליים מסוג זה.

אם בבדיקה הקודמת התברר שהמודול שלכם מוציא HIGH בזמן זיהוי,
יש לשנות את השורה ל:

const int SOUND_ACTIVE_STATE = HIGH;

חיבור חיישן הקול ל-ESP32

הערה חשובה לפני החיבור

ESP32 עובד ברמת לוגיקה של 3.3V.
לכן בחיבור ל-ESP32 מומלץ להזין את מודול החיישן מ-3V3.

כך גם רמת האות ביציאת OUT נשארת מתאימה לבקר.

אין להזין את המודול מ-5V ולחבר את OUT ישירות ל-ESP32
בלי לבדוק את מתח היציאה בפועל.

הסבר חיבור

ב-ESP32 מחברים את OUT לפין דיגיטלי רגיל,
לדוגמה GPIO27.

מכיוון שהמודול מוציא רק אות דיגיטלי,
אין צורך להשתמש בפין ADC.

לאחר החיבור מומלץ לבצע שוב את בדיקת HIGH ו-LOW
ולכוון מחדש את הפוטנציומטר.

קוד ESP32 בסיסי לזיהוי קול

const int soundSensorPin = 27;

// Change to HIGH if your module works in the opposite way
const int SOUND_ACTIVE_STATE = LOW;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(soundSensorPin, INPUT);

  Serial.println("Digital sound sensor ready");
}

void loop() {
  int sensorState = digitalRead(soundSensorPin);

  if (sensorState == SOUND_ACTIVE_STATE) {
    Serial.println("Sound detected");
  }
}

הסבר הקוד

הקוד קורא את יציאת OUT דרך GPIO27.

כאשר מתקבל המצב שהוגדר ב-SOUND_ACTIVE_STATE,
מוצגת הודעה ב-Serial Monitor.

אם המודול פועל בצורה הפוכה,
יש לשנות LOW ל-HIGH.

סיכום

חיישן הקול הדיגיטלי הוא מודול פשוט לזיהוי אירועי קול
בפרויקטים עם Arduino ו-ESP32.

הפוטנציומטר מאפשר לכוון את סף הרגישות,
ויציאת OUT מספקת מצב דיגיטלי שניתן לקרוא בעזרת digitalRead.

החיישן מתאים למחיאת כף,
אזעקת רעש,
מתג קולי,
הפעלת LED,
שליטה במנועים ומערכות אינטראקטיביות.

כדי לקבל פעולה יציבה חשוב לכוון את הסף לפי תנאי הסביבה,
לבדוק אם המודול פעיל ב-HIGH או ב-LOW
ולהוסיף זמן המתנה בין אירועים.

חשוב לזכור שהמודול מיועד לזיהוי סף בלבד
ואינו מספק יציאה אנלוגית,
הקלטת קול או מדידה מדויקת של עוצמת רעש.

קישור חזרה למוצר