【Arduino入門教學】第10篇：蜂鳴器發聲與程式控制（有源 vs. 無源蜂鳴器接線與音調範例）

2026-07-30
發佈由管理員

在 Arduino 實作專案中，若需要讓系統發出警報聲、按鍵音效或播放簡單旋律，蜂鳴器（Buzzer） 是最簡單且低成本的聲音輸出元件。本篇文章將帶您了解蜂鳴器的分類原理，並透過 Arduino Uno 控制「有源蜂鳴器」與「無源蜂鳴器」發出聲音。

一、蜂鳴器原理介紹：有源蜂鳴器 vs. 無源蜂鳴器

蜂鳴器主要分為有源蜂鳴器（Active Buzzer）與無源蜂鳴器（Passive Buzzer）兩種，這裡的「源」指的是震盪源（Oscillator）：

特性	有源蜂鳴器 (Active Buzzer)	無源蜂鳴器 (Passive Buzzer)
內部震盪源	有	無
控制方式	給予高電位（HIGH）即可發聲	需持續輸入特定頻率的 PWM 或方波訊號
音調變化	只能發出固定頻率的聲音	可透過改變輸入頻率控制音高/旋律
外觀判斷	底部通常有黑膠封裝，貼有綠色/白色貼紙	底部可直接看到綠色電路板

💡 小貼士：如果想要讓 Arduino 播放單純的警報嗶嗶聲，選用「有源蜂鳴器」最簡單；如果想發出 Do-Re-Mi 等不同音高，則必須使用「無源蜂鳴器」。

二、實驗所需材料與工具

實作本實驗前，請先準備以下硬體元件：

Arduino Uno R3 開發板 x 1
USB 數據傳輸線 x 1
有源蜂鳴器 x 1
無源蜂鳴器 x 1
麵包板 x 1
杜邦線 / 麵包板跳線 若干

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三、硬體接線說明

蜂鳴器通常有兩根引腳：

長腳 / 標示「+」：接 Arduino 的數位輸出腳位（本範例使用 Pin 13）。
短腳 / 標示「-」：接 Arduino 的 GND（接地）。

四、程式設計與範例程式碼

範例 1：有源蜂鳴器控制（定頻蜂鳴）

有源蜂鳴器控制非常簡單，只需要透過 digitalWrite() 給予高低電位，就能控制蜂鳴器的開與關。

/*
  Arduino 有源蜂鳴器控制範例
  功能：蜂鳴器響 2 秒、靜音 2 秒，持續循環
*/

const int buzzPin = 13; // 設定蜂鳴器連接至數位引腳 13

void setup() {
  pinMode(buzzPin, OUTPUT); // 將 13 號引腳設定為輸出模式
}

void loop() {
  digitalWrite(buzzPin, HIGH); // 發出聲音
  delay(2000);                 // 持續 2 秒
  digitalWrite(buzzPin, LOW);  // 靜音
  delay(2000);                 // 持續 2 秒
}

範例 2：無源蜂鳴器控制（自訂頻率與音序）

無源蜂鳴器需要透過快速切換高低電位來產生特定頻率的方波。

方式 A：使用數位訊號交替觸發（原實驗方法）

透過改變 delay() 的時間，手動產生不同頻率的波形：

/*
  Arduino 無源蜂鳴器手動方波控制範例
*/

const int buzzerPin = 13; // 設定蜂鳴器控制腳位

void setup() {
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  // 輸出頻率 1：高頻短音
  for (int i = 0; i < 50; i++) {
    digitalWrite(buzzerPin, HIGH);
    delay(1);
    digitalWrite(buzzerPin, LOW);
    delay(1);
  }
  delay(1000); // 間隔 1 秒

  // 輸出頻率 2：低頻長音
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
    digitalWrite(buzzerPin, HIGH);
    delay(3);
    digitalWrite(buzzerPin, LOW);
    delay(3);
  }
  delay(1000); // 間隔 1 秒
}

方式 B：使用 Arduino 內建 `tone()` 函式（推薦用法）

Arduino 提供官方的 tone(pin, frequency, duration) 語法，能更精準且簡潔地控制無源蜂鳴器的音高：

/*
  Arduino 官方 tone() 函式範例
*/

const int buzzerPin = 13;

void setup() {
  // tone() 不需要特別設定 pinMode
}

void loop() {
  tone(buzzerPin, 440, 500); // 發出 440Hz (A4音) 聲音，持續 0.5 秒
  delay(1000);
  
  tone(buzzerPin, 880, 500); // 發出 880Hz (A5音) 聲音，持續 0.5 秒
  delay(1000);
}