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
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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。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F103RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M3
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
20480
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
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。

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。

使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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
额外支持
资源
类别:语音识别