高级
30 分钟

通过 IDC777-1 和 STM32F031K6 实现高质量的 Bluetooth 5.4 无线音频串流

面向先进无线音频串流与通信的高质量 Bluetooth 5.4(LE Audio)解决方案

BT Audio 4 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 8月 11, 2025

点击板

BT Audio 4 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

高质量无线音频传输与蓝牙通信,兼容 Classic 与 LE Audio 模式,支持完整耳机功能

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

BT Audio 4 Click 基于 IOT747 的 IDC777-1 模块,支持通过蓝牙实现高质量音频与数据通信。这是一款完全集成的解决方案,兼容 Bluetooth Classic 和 LE Audio 模式,包括最新的 LE Audio 单播(Unicast)和广播(Auracast)功能,并采用先进的 LC3 编解码器。IDC777-1 通过简单的 UART 接口进行控制并处理数据传输,支持多种蓝牙协议及多个同时连接,如 HFP、A2DP(接收与发射)、AVRCP、SPP 和 BLE,非常适用于在复杂音频系统中作为接收器或发射器使用,广泛应用于视听产品、工业音频与数据接口、汽车与航空系统、远程会议设备、零售、运动及娱乐设备。该模块具有极低功耗,适合电池供电应用,典型接收灵敏度为 -97dBm,最大发射功率为 9dBm,确保在 25 米范围内的稳定连接。音频接口支持模拟与数字方式,包括 I2S、PCM 与 SPDIF,同时支持多种音频标准如 aptX、aptX HD、aptX Lossless、AAC 和宽带语音(WBS)。模块已获得包括 FCC(美国)、RED(欧洲)、MIC(日本)、

KCC(韩国)及 SRRC(中国)等全球认证,并附带参考的 Android 和 iOS 应用程序以加速开发。IDC777-1 仅支持 3.3V 供电,而整个板卡可通过多种方式供电,包括 mikroBUS™ 5V 电源轨、USB 接口,或通过 BAT 接口连接外部电池,并通过 TPS72733 低压差稳压器转换为稳定的 3.3V 电压以供模块使用。BT Audio 4 Click 支持模拟与数字音频路径,满足多样化的蓝牙音频应用需求。模块提供 PCM 接口,可连接外部数字音频设备,并通过板载测试点访问相关信号。其 DAC 支持高达 384kHz 的采样率,ADC 支持高达 96kHz,适用于高保真音频系统。除数字音频外,板上还集成 MAX9722A 立体声耳机放大器与符合 CTIA 标准的 3.5mm 耳机插孔,用于驱动标准耳机并支持麦克风输入,搭配 CMC-2242PBL-A 全向驻极体麦克风实现语音输入,支持免提通话、语音控制及音频流传输。IDC777-1 与主控 MCU 间通过 UART 通信,使用标准的 RX/TX 与硬件流控 CTS/RTS(发送就绪/请求发送)引脚进行高效

数据交换,默认通信速率为 115200bps,支持 AT 指令。除通信与控制引脚外,Click 板还配有 RST 引脚与 RESET 按钮以实现模块复位,BOOT 按钮可用于启动模块的引导序列或唤醒休眠状态下的模块,便于开发、配对或低功耗控制。BT Audio 4 Click 板载三个可配置状态 LED(红、蓝、绿),可指示设备状态、连接情况或自定义应用反馈。同时具备一个五向摇杆开关,用于音量调节(上下)、切换曲目(左右)以及播放/暂停控制(按下)。板背面设有 EXT CHG 测试点,保留用于外部充电电流监控,尽管当前设计未启用,但根据 IDC777-1 数据手册建议提供以供调试使用。虽然板上同时提供 mikroBUS™ 的 3.3V 和 5V 电源轨,但 BT Audio 4 Click 仅支持 3.3V 逻辑电平,因此与其他逻辑电压的 MCU 通信时需进行电平转换。该 Click board™ 还配备了易于使用的软件库与示例代码,可作为进一步开发的参考。

BT Audio 4 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

这些标准小型立体声耳机提供高质量的聆听体验,配备一流的立体声线缆和连接器。设计具有通用兼容性,能够轻松连接到所有 MIKROE mikromedia 和多媒体板,是您的电子项目的理想选择。耳机的额定功率为 100mW,能够在 20Hz 至 20kHz 的宽频范围内提供清晰的音频。其灵敏度为 100 ± 5dB,阻抗为 32Ω ± 15%,确保了最佳音质。Φ15mm 的扬声器提供清晰而身临其境的音效。这款耳机具有成本效益和多功能性,非常适合测试您的原型设备,提供了一种经济实惠且可靠的音频解决方案,以补充您的项目。

BT Audio 4 Click accessories 1 image

Li-Polymer电池是需要可靠且持久电源供应的设备的理想解决方案,同时强调了便携性。其与mikromedia板的兼容性确保了易于集成,无需额外修改。电池的电压输出为3.7V,符合许多电子设备的标准要求。此外,凭借2000mAh的容量,该电池可以储存大量能量,提供长时间的持续电力,减少了频繁充电或更换的需求。总体而言,Li-Polymer电池是一种可靠且自主的电源,非常适合需要稳定且持久能源解决方案的设备。

BT Audio 4 Click accessories 2 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset / ID SEL
PA11
RST
UART CTS / ID COMM
PA4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
UART RTS
PA12
INT
UART TX
PA10
TX
UART RX
PA9
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

BT Audio 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
Stepper 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Stepper 22 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
STM32 M4 Clicker HA MCU/Select Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step 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

BT Audio 4 Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。

示例描述
本示例展示了如何通过 UART 与 BT Audio 4 Click 板进行通信。它会初始化设备、执行重置、获取设备名称,并持续处理和记录来自设备的所有 UART 消息。

关键功能:

  • btaudio4_cfg_setup - 初始化 Click 配置结构为默认值。

  • btaudio4_init - 初始化用于此 Click 板的所有必要引脚和外设。

  • btaudio4_cmd_run - 向 Click 模块发送指定命令。

  • btaudio4_cmd_set - 为 Click 模块的指定命令参数设置值。

  • btaudio4_cmd_get - 从 Click 模块获取指定命令参数的值。

应用初始化
初始化日志记录器和 BT Audio 4 Click 驱动程序,执行模块重置,并读取设备名称。

应用任务
持续监听来自 Click 板的 UART 数据并将其记录到终端。该示例作为消息的被动接收器,适用于监控通知用途。

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 BT Audio 4 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates how to communicate with the BT Audio 4 Click board over UART.
 * It initializes the device, resets it, retrieves the device name, and then continuously
 * processes and logs any incoming UART messages from the device.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the logger and the BT Audio 4 Click driver, performs a device reset,
 * and reads the device name.
 *
 * ## Application Task
 * Continuously processes UART data received from the Click board and logs it to the terminal.
 * Acts as a passive receiver of incoming messages, useful for monitoring notifications.
 *
 * ## Additional Function
 * - static void btaudio4_clear_app_buf ( void )
 * - static void btaudio4_log_app_buf ( void )
 * - static err_t btaudio4_process ( btaudio4_t *ctx )
 * - static err_t btaudio4_read_response ( btaudio4_t *ctx, uint8_t *rsp )
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "btaudio4.h"

// Application buffer size
#define APP_BUFFER_SIZE      200
#define PROCESS_BUFFER_SIZE  100

static btaudio4_t btaudio4;
static log_t logger;

static uint8_t app_buf[ APP_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;

/**
 * @brief BT Audio 4 clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and reset its length.
 * @note None.
 */
static void btaudio4_clear_app_buf ( void );

/**
 * @brief BT Audio 4 log application buffer.
 * @details This function logs data from application buffer to USB UART.
 * @note None.
 */
static void btaudio4_log_app_buf ( void );

/**
 * @brief BT Audio 4 data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer. 
 * @param[in] ctx : Click context object.
 * See #btaudio4_t object definition for detailed explanation.
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t btaudio4_process ( btaudio4_t *ctx );

/**
 * @brief BT Audio 4 read response function.
 * @details This function waits for a response message, reads and displays it on the USB UART.
 * @param[in] ctx : Click context object.
 * See #btaudio4_t object definition for detailed explanation.
 * @param[in] rsp : Expected response.
 * @return @li @c  0 - OK response.
 *         @li @c -2 - Timeout error.
 *         @li @c -3 - Command error.
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t btaudio4_read_response ( btaudio4_t *ctx, uint8_t *rsp );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    btaudio4_cfg_t btaudio4_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.
    btaudio4_cfg_setup( &btaudio4_cfg );
    BTAUDIO4_MAP_MIKROBUS( btaudio4_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == btaudio4_init( &btaudio4, &btaudio4_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }

    log_printf( &logger, ">>> Reset Device\r\n" );
    btaudio4_reset_device ( &btaudio4 );
    btaudio4_read_response ( &btaudio4, BTAUDIO4_RSP_READY );

    log_printf( &logger, ">>> Get Device Name\r\n" );
    btaudio4_cmd_get ( &btaudio4, BTAUDIO4_PARAM_NAME );
    btaudio4_read_response ( &btaudio4, BTAUDIO4_RSP_OK );
    btaudio4_clear_app_buf ( );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    if ( BTAUDIO4_OK == btaudio4_process ( &btaudio4 ) )
    {
        btaudio4_log_app_buf ( );
        btaudio4_clear_app_buf ( );
    }
}

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;
}

static void btaudio4_clear_app_buf ( void ) 
{
    memset( app_buf, 0, app_buf_len );
    app_buf_len = 0;
}

static void btaudio4_log_app_buf ( void )
{
    for ( int32_t buf_cnt = 0; buf_cnt < app_buf_len; buf_cnt++ )
    {
        log_printf( &logger, "%c", app_buf[ buf_cnt ] );
    }
}

static err_t btaudio4_process ( btaudio4_t *ctx ) 
{
    uint8_t rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    int32_t overflow_bytes = 0;
    int32_t rx_cnt = 0;
    int32_t rx_size = btaudio4_generic_read( ctx, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
    if ( ( rx_size > 0 ) && ( rx_size <= APP_BUFFER_SIZE ) ) 
    {
        if ( ( app_buf_len + rx_size ) > APP_BUFFER_SIZE ) 
        {
            overflow_bytes = ( app_buf_len + rx_size ) - APP_BUFFER_SIZE;
            app_buf_len = APP_BUFFER_SIZE - rx_size;
            for ( int32_t buf_cnt = 0; buf_cnt < overflow_bytes; buf_cnt++ )
            {
                log_printf( &logger, "%c", app_buf[ buf_cnt ] );
            }
            memmove ( app_buf, &app_buf[ overflow_bytes ], app_buf_len );
            memset ( &app_buf[ app_buf_len ], 0, overflow_bytes );
        }
        for ( rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ ) 
        {
            if ( rx_buf[ rx_cnt ] ) 
            {
                app_buf[ app_buf_len++ ] = rx_buf[ rx_cnt ];
            }
        }
        return BTAUDIO4_OK;
    }
    return BTAUDIO4_ERROR;
}

static err_t btaudio4_read_response ( btaudio4_t *ctx, uint8_t *rsp )
{
    #define READ_RESPONSE_TIMEOUT_MS 120000
    uint32_t timeout_cnt = 0;
    btaudio4_clear_app_buf ( );
    btaudio4_process( ctx );
    while ( ( 0 == strstr( app_buf, rsp ) ) &&
            ( 0 == strstr( app_buf, BTAUDIO4_RSP_ERROR ) ) )
    {
        btaudio4_process( ctx );
        if ( timeout_cnt++ > READ_RESPONSE_TIMEOUT_MS )
        {
            btaudio4_log_app_buf( );
            btaudio4_clear_app_buf( );
            log_error( &logger, " Timeout!" );
            return BTAUDIO4_ERROR_TIMEOUT;
        }
        Delay_ms ( 1 );
    }
    Delay_ms ( 200 );
    btaudio4_process( ctx );
    btaudio4_log_app_buf( );
    if ( strstr( app_buf, rsp ) )
    {
        log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
        return BTAUDIO4_OK;
    }
    return BTAUDIO4_ERROR_CMD;
}

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

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