使用MA12070和PIC18F4620创建高质量音频系统

调高节拍，让你的身体随之舞动！

已发布 6月 24, 2024

点击板

AudioAmp 8 Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F4620

基于专有的多级开关技术的超高效音频功率放大器。

硬件概览

它是如何工作的？

AudioAmp 8 Click 基于来自英飞凌科技的 MA12070，这是一款基于专有的多级开关技术的超高效音频功率放大器，能够在运行过程中实现低功率损耗。MA12070 具有智能功率管理算法，在音频播放过程中应用自动功率模式选择。在此状态下，放大器将根据音频水平无缝地在三种不同的功率模式之间转换，以实现最佳的功率损耗、音频性能和电磁干扰。另外，也可以通过串行接口手动选择 MA12070 的所需功率模式。MA12070 使用标准的 I2C 2 线接口与 MCU 进行通信，支持标准 (100 kHz) 和快速 (400 kHz) 模式操作。它有一个 7 位的从设备地址，前五个 MSB 固定为 01000。用户通过编程地址引脚确定从设备地址的最后

两个 LSB 的值，可以通过将标记为 ADDR SEL 的板载 SMD 跳线放置到适当的位置标记为 0 或 1 来选择。这个 Click board™ 支持为电机提供外部电源，可以连接到标记为 VIN 的输入端子，并且应该在 6V 到 26V 的范围内，而输入音频可以通过标记为 AUDIO IN 的输入插孔带到所需声道 SPK OUT 的扬声器上进行特定处理后再现。MA12070 在四个功率放大器通道的配置方面具有高度的灵活性。通过设置配置引脚 MS0 和 MS1，路由到 mikroBUS™ 插座的 INT 和 PWM 引脚，可以将其设置为四种不同的输出配置。除了这些引脚外，这个 Click board™ 还使用了 mikroBUS™ 插座的几个其他引脚。使能引脚，标记为 EN 并

路由到 mikroBUS™ 插座的 CS 引脚，用于优化用于开机/关机目的的功耗，而路由到 RST 引脚的 MUT 引脚允许用户将连接的扬声器上的音频静音。此外，还可以检测操作异常，例如过流和短路检测。这种情况的指示使用标记为 ERROR 的红色 LED 指示灯进行，同时使用标记为 CLIP 的蓝色 LED 指示灯进行音频剪辑指示，指示音频输出接近剪辑时。这个 Click board™ 只能使用 5V 逻辑电压电平进行操作。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前，板子必须执行适当的逻辑电压电平转换。然而，该 Click board™ 配备了一个包含函数和示例代码的库，可用作进一步开发的参考。

AudioAmp 8 Click hardware overview image

功能概述

开发板

EasyPIC v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持许多高引脚计数的8位PIC微控制器，来自Microchip，无论它们的引脚数量如何，并且具有一系列独特功能，例如首次集成的调试器/程序员。开发板布局合理，设计周到，使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素，如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术，EasyPIC v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验，允许在任何情况下、任何地方、任何时候都能访问。

EasyPIC v8 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了先进的集成CODEGRIP程序/调试模块，该模块提供许多有价值的编程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成外，该板还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源，包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C（USB-C）连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB DEVICE和CAN也包括在内，包括广受好评的mikroBUS™标准、两种显示选项（图形和

基于字符的LCD）和几种不同的DIP插座。这些插座覆盖了从最小的只有八个至四十个引脚的8位PIC MCU的广泛范围。EasyPIC v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持，得益于大量不同的Click板™（超过一千块板），其数量每天都在增长，它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

微控制器概述

MCU卡片 / MCU

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

硅供应商

Microchip

引脚数

RAM (字节)

3968

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Audio Mute

RE1

RST

Device Enable

RE0

SCK

MISO

MOSI

3.3V

Ground

GND

Output Stage Config. 0

RC0

PWM

Output Stage Config. 1

RB0

INT

I2C Clock

RC3

SCL

I2C Data

RC4

SDA

Power Supply

Ground

GND

“仔细看看！”

Click board™ 原理图

一步一步来

项目组装

EasyPIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyPIC v8作为您的开发板开始。

GNSS2 Click front image hardware assembly

GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly

EasyPIC v8 Access DIPMB 1 - upright/background hardware assembly

NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly

NECTO Output Selection Step Image hardware assembly

Necto DIP image step 7 hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下，“应用程序输出”窗口支持实时数据监控，直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境，以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输，实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置，以确保正常运行。有关分步设置说明，请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据，使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置，请按照提供的教程，其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时，请使用以下函数：plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式，用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称，并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 AudioAmp 8 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

audioamp8_cfg_setup - 配置对象初始化函数。
audioamp8_init - 初始化函数。
audioamp8_default_cfg - Click 默认配置函数。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief AudioAmp8 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for AudioAmp 8 Click driver.
 * The library initializes and defines the I2C bus drivers 
 * to write and read data from registers. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The initialization of I2C  module, log UART, and additional pins. 
 * After the driver init and executing a default configuration, 
 * the app performs a BTL signal configuration, configures power mode
 * and configures power mode profile.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that shows the use of a AudioAmp 8 Click board™.
 * Displays status monitoring for channel 0 or channel 1.
 * This task repeats once every 2 seconds.
 * 
 * ## Additional Function
 * - static void channel_status_monitoring ( uint8_t ch_sel ) - The function displays the status monitoring channel.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "audioamp8.h"

static audioamp8_t audioamp8;
static log_t logger;
static audioamp8_pwr_mon_cfg_t pwr_mode;
static audioamp8_pwr_mod_profile_cfg_t pm_profile;
static audioamp8_monitor_channel_t ch_mon;

static void channel_status_monitoring ( uint8_t ch_sel ) 
{
    audioamp8_channel_monitoring( &audioamp8, ch_sel, &ch_mon );
    Delay_ms ( 100 );
    log_printf( &logger, " Frequency mode    : %d\r\n", ( uint16_t ) ch_mon.freq_mode );
    log_printf( &logger, " Power mode        : %d\r\n", ( uint16_t ) ch_mon.pwr_mode );

    log_printf( &logger, " Channel %d mute    : ", ( uint16_t ) ch_sel );
    if ( ch_mon.mute_mon == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Channel %d VDD     : ", ( uint16_t ) ch_sel );
    if ( ch_mon.vdd_mon == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Channel %d PVDD    : ", ( uint16_t ) ch_sel );
    if ( ch_mon.pvdd_mon == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Cfly1 protection  : " );
    if ( ch_mon.cfly1_mon == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Cfly2 protection  : " );
    if ( ch_mon.cfly2_mon == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Current protection: " );
    if ( ch_mon.ovc_prot == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Modulation index  : %d\r\n", ( uint16_t ) ch_mon.modul_index_mon );
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
}

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    audioamp8_cfg_t audioamp8_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    audioamp8_cfg_setup( &audioamp8_cfg );
    AUDIOAMP8_MAP_MIKROBUS( audioamp8_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = audioamp8_init( &audioamp8, &audioamp8_cfg );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );
        for ( ; ; );
    }

    if ( AUDIOAMP8_ERROR == audioamp8_default_cfg ( &audioamp8 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void application_task ( void ) 
{
    channel_status_monitoring( AUDIOAMP8_SET_MON_CH_0 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

/*!
 * @file main.c
 * @brief AudioAmp8 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for AudioAmp 8 Click driver.
 * The library initializes and defines the I2C bus drivers 
 * to write and read data from registers. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The initialization of I2C  module, log UART, and additional pins. 
 * After the driver init and executing a default configuration, 
 * the app performs a BTL signal configuration, configures power mode
 * and configures power mode profile.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that shows the use of a AudioAmp 8 Click board™.
 * Displays status monitoring for channel 0 or channel 1.
 * This task repeats once every 2 seconds.
 * 
 * ## Additional Function
 * - static void channel_status_monitoring ( uint8_t ch_sel ) - The function displays the status monitoring channel.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "audioamp8.h"

static audioamp8_t audioamp8;
static log_t logger;
static audioamp8_pwr_mon_cfg_t pwr_mode;
static audioamp8_pwr_mod_profile_cfg_t pm_profile;
static audioamp8_monitor_channel_t ch_mon;

static void channel_status_monitoring ( uint8_t ch_sel ) 
{
    audioamp8_channel_monitoring( &audioamp8, ch_sel, &ch_mon );
    Delay_ms ( 100 );
    log_printf( &logger, " Frequency mode    : %d\r\n", ( uint16_t ) ch_mon.freq_mode );
    log_printf( &logger, " Power mode        : %d\r\n", ( uint16_t ) ch_mon.pwr_mode );

    log_printf( &logger, " Channel %d mute    : ", ( uint16_t ) ch_sel );
    if ( ch_mon.mute_mon == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Channel %d VDD     : ", ( uint16_t ) ch_sel );
    if ( ch_mon.vdd_mon == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Channel %d PVDD    : ", ( uint16_t ) ch_sel );
    if ( ch_mon.pvdd_mon == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Cfly1 protection  : " );
    if ( ch_mon.cfly1_mon == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Cfly2 protection  : " );
    if ( ch_mon.cfly2_mon == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Current protection: " );
    if ( ch_mon.ovc_prot == AUDIOAMP8_SET_ENABLE )
    {
        log_printf( &logger, "ON\r\n" );    
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "OFF\r\n" );    
    }

    log_printf( &logger, " Modulation index  : %d\r\n", ( uint16_t ) ch_mon.modul_index_mon );
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
}

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    audioamp8_cfg_t audioamp8_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    audioamp8_cfg_setup( &audioamp8_cfg );
    AUDIOAMP8_MAP_MIKROBUS( audioamp8_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = audioamp8_init( &audioamp8, &audioamp8_cfg );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );
        for ( ; ; );
    }

    if ( AUDIOAMP8_ERROR == audioamp8_default_cfg ( &audioamp8 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void application_task ( void ) 
{
    channel_status_monitoring( AUDIOAMP8_SET_MON_CH_0 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END