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20 分钟

使用 ISD2360 和 STM32F302VC 实现清晰的语音提示和高质量音频播放

数字 ChipCorder® 解决方案,适用于高质量音频播放和语音提示应用

Speaker 2 Click with CLICKER 4 for STM32F302VCT6

已发布 7月 22, 2025

点击板

Speaker 2 Click

开发板

CLICKER 4 for STM32F302VCT6

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F302VC

提供清晰的语音提示和高质量音频播放,非常适用于自动化、消费电子和工业设备

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Speaker 2 Click 基于 Nuvoton 的 ISD2360,这是一款 3 通道数字 ChipCorder®,专为使用集成闪存存储和播放高质量音频而设计。该 Click 板™ 提供了一种简便的方法来管理和播放语音提示、声音效果或预录音频消息,非常适用于需要嵌入式音频播放而无需外部组件的应用。ISD2360 具有数字解压缩、全面的内存管理和完整集成的音频信号路径,支持最多三个独立的音频流通道。每个播放通道可独立运行,使其能够精准执行语音宏(Voice Macro),特别适用于复杂音频序列的管理。ISD2360 集成了闪存存储,可存储 最多 64 秒的音频(基于 8kHz/4-bit ADPCM 压缩格式),无需额外的外部存储器,同时确保高效存储和高质量音频回放。设备通过基于索引的命令系统简化了音频管理,无需手动地址配置即可存储和调用预录语音提示。此外,执行预编程宏指令(Voice 

Macros)可以灵活控制播放序列和系统行为。该 Click 板™ 具有一体化的 D 类扬声器驱动器,专门用于驱动板载扬声器 AS01508AO-SC-R,无需额外的功率放大器即可输出清晰音频。ISD2360 的设计无需外部时钟源或额外组件,并集成 1Kbyte 扇区的非易失性存储器,无需独立的 EEPROM 或闪存设备即可存储配置信息和音频文件。支持多种采样频率,在保持低功耗的同时提供卓越的 信噪比(SNR) 性能,具备快速编程能力和集成的程序验证功能,以确保录制内容的可靠性。Speaker 2 Click 通过 标准 SPI 接口 与主 MCU 进行通信,同时包含多个复用 通用 I/O 引脚(GPIO),增强了系统集成的灵活性。ISD2360 通过专用配置寄存器进行设置,用户可以直接通过 SPI 接口 发送配置命令,或者执行包含配置指令的 语音宏(Voice Macros)。除了标准接口和控制引脚,

该板还包含多个辅助引脚以增强功能。RDY 引脚 用于指示 SPI 总线数据传输状态,当信号为 高电平 时,表示 ISD2360 准备好接收新的 SPI 命令或数据,该引脚也可作为通用 I/O 使用。INT 引脚 为 低电平有效中断请求,当发生特定事件时通知 MCU,此外它也可作为通用 I/O 使用。IO5 引脚 提供额外的通用 I/O 选项,进一步扩展了 Click 板™ 的自定义能力。该 Click 板™ 可通过 VCC SEL 跳线 选择 3.3V 或 5V 逻辑电压,确保兼容不同逻辑电平的 MCU。此外,VPWM SEL 跳线 允许用户单独选择 ISD2360 PWM 驱动器的数字电源,独立于 Click 板™ 的逻辑供电,从而提供更大的电源管理灵活性,使用户可以根据应用需求优化电路板的运行。此外,该 Click 板™ 配备了包含 易于使用的函数库和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Speaker 2 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Clicker 4 for STM32F3 是一款紧凑型开发板,作为完整的解决方案而设计,可帮助用户快速构建具备独特功能的定制设备。该板搭载 STMicroelectronics 的 STM32F302VCT6 微控制器,配备四个 mikroBUS™ 插槽用于连接 Click boards™、完善的电源管理功能以及其他实用资源,是快速开发各类应用的理想平台。其核心 MCU STM32F302VCT6 基于高性能 

Arm® Cortex®-M4 32 位处理器,运行频率高达 168MHz,处理能力强大,能够满足各种高复杂度任务的需求,使 Clicker 4 能灵活适应多种应用场景。除了两个 1x20 引脚排针外,板载最显著的连接特性是四个增强型 mikroBUS™ 插槽,支持接入数量庞大的 Click boards™ 生态系统,该生态每日持续扩展。Clicker 4 各功能区域标识清晰,界面直观简洁,极大

提升使用便捷性和开发效率。Clicker 4 的价值不仅在于加速原型开发与应用构建阶段,更在于其作为独立完整方案可直接集成至实际项目中,无需额外硬件修改。四角各设有直径 4.2mm(0.165")的安装孔,便于通过螺丝轻松固定。对于多数应用,只需配套一个外壳,即可将 Clicker 4 开发板转化为完整、实用且外观精美的定制系统。

CLICKER 4 for STM32F302VCT6 double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32F302VC Image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

256

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

100

RAM (字节)

40960

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Data Transfer Status / GPIO
PC4
AN
ID SEL
PC15
RST
SPI Select / ID COMM
PA4
CS
SPI Clock / GPIO
PA5
SCK
SPI Data OUT / GPIO
PA6
MISO
SPI Data IN / GPIO
PA7
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
GPIO
PE9
PWM
Interrupt / GPIO
PD0
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Speaker 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以CLICKER 4 for STM32F302VCT6作为您的开发板开始。

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly
Thermo 21 Click front image hardware assembly
Thermo 21 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product6 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
PIC32MZ MXS Data Capture Board NECTO MCU Selection Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto image step 11 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

Speaker 2 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
本示例演示 Speaker 2 Click 的使用方式。示例初始化该板,并通过扬声器模块播放预定义的语音消息或声音效果。支持的语音包括 数字(ONE 至 SIX) 和 声音效果(如 FAST BEEP)。

关键功能:

  • speaker2_cfg_setup - 配置对象初始化函数。

  • speaker2_init - 初始化函数。

  • speaker2_default_cfg - Click 默认配置函数。

  • speaker2_play_voice - 播放指定索引的语音。

  • speaker2_play_macro - 执行指定索引的宏命令。

  • speaker2_play_voice_loop - 按指定次数循环播放语音。

应用初始化
初始化日志模块,配置 Speaker 2 Click,并应用默认设置,以 复位设备、上电、验证通信,并加载示例音频项目到设备存储。

应用任务
按顺序播放 Speaker 2 Click 预定义的语音消息和声音效果,并记录每个声音的播放状态(DONE 或 ERROR)。

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 Speaker 2 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Speaker 2 Click board. It initializes the board
 * and plays predefined voice messages or sound effects through the speaker module.
 * Supported voices include numbers (ONE to SIX) and sound effects like FAST BEEP.
 *
 * The demo application is composed of two sections:
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the logger module, configures the Speaker 2 Click board, and applies the
 * default settings to reset the device, power it up, verify communication, and load an example
 * audio project into the device memory.
 *
 * ## Application Task
 * Sequentially plays predefined voice messages and sound effects from the Speaker 2 Click board
 * while logging the playback status (DONE or ERROR) for each sound.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "speaker2.h"

static speaker2_t speaker2;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    speaker2_cfg_t speaker2_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.
    speaker2_cfg_setup( &speaker2_cfg );
    SPEAKER2_MAP_MIKROBUS( speaker2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == speaker2_init( &speaker2, &speaker2_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( SPEAKER2_ERROR == speaker2_default_cfg ( &speaker2 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    log_printf ( &logger, " Playing voice ONE: %s\r\n\n", ( char * ) 
                 ( ( SPEAKER2_OK == speaker2_play_voice ( &speaker2, SPEAKER2_VP9_ONE ) ) ? "DONE" : "ERROR" ) );
    log_printf ( &logger, " Playing voice TWO: %s\r\n\n", ( char * ) 
                 ( ( SPEAKER2_OK == speaker2_play_voice ( &speaker2, SPEAKER2_VP10_TWO ) ) ? "DONE" : "ERROR" ) );
    log_printf ( &logger, " Playing voice THREE: %s\r\n\n", ( char * ) 
                 ( ( SPEAKER2_OK == speaker2_play_voice ( &speaker2, SPEAKER2_VP11_THREE ) ) ? "DONE" : "ERROR" ) );
    log_printf ( &logger, " Playing voice FOUR: %s\r\n\n", ( char * ) 
                 ( ( SPEAKER2_OK == speaker2_play_voice ( &speaker2, SPEAKER2_VP12_FOUR ) ) ? "DONE" : "ERROR" ) );
    log_printf ( &logger, " Playing voice FIVE: %s\r\n\n", ( char * ) 
                 ( ( SPEAKER2_OK == speaker2_play_voice ( &speaker2, SPEAKER2_VP13_FIVE ) ) ? "DONE" : "ERROR" ) );
    log_printf ( &logger, " Playing voice SIX: %s\r\n\n", ( char * ) 
                 ( ( SPEAKER2_OK == speaker2_play_voice ( &speaker2, SPEAKER2_VP14_SIX ) ) ? "DONE" : "ERROR" ) );
    log_printf ( &logger, " Playing voice FAST BEEP: %s\r\n\n", ( char * ) 
                 ( ( SPEAKER2_OK == speaker2_play_voice ( &speaker2, SPEAKER2_VP15_FAST_BEEP ) ) ? "DONE" : "ERROR" ) );
}

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

额外支持

资源

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