中级
30 分钟

感受TAS5414C-Q1和MK64FN1M0VDC12的差异

从微妙的隆隆声到震撼人心的轰鸣声

AudioAmp 3 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

AudioAmp 3 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

体验立体音响的辉煌,让我们的放大器将您的音频提升到新的清晰度和深度高度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

AudioAmp 3 Click基于德州仪器的TAS5414,这是一款汽车立体声类D音频放大器。它具有许多功能,使得这个IC成为独立主动音箱的非常有吸引力的解决方案。它在电源电压方面非常灵活:可以在6V至24V范围内工作。其在电源连接器(14.4V)上使用的名义工作电压仍然可以向4Ω负载每个通道提供高达28W的功率。然而,输出可以并联(PBTL模式),在24V电源电压下,可达到超过100W的功率,用于连接的2Ω扬声器,并且具有较低的总谐波失真(THD)。该Click板™需要外部电源单元(PSU)。它可以使用各种电源电压,从6V到24V。AudioAmp 3 Click是不同类型的主动桌面扬声器、电池供电的蓝牙®和无线扬声器、电视机和PC显示器以及其他类型的消费者音频设备的完美解决方案。由于其高效率,甚至可以用作各种物联网应用的声音增强解决方案。该器件通过I2C串行通

信总线与系统处理器通信,作为仅I2C从设备。处理器可以通过I2C轮询设备以确定操作状态。所有故障条件和检测均通过I2C报告。还可以通过I2C设置许多功能和操作条件。TAS5414 IC具有一系列保护功能,包括输出短路、过温、欠压、过压保护等。如果激活其中任何一个,这些保护将通过FLT引脚报告给主MCU。TAS5414 IC还可以检测输出处的恒定直流电流。当发生DC检测事件时,输出被关闭,以保护连接的扬声器。TAS5414的输出级采用桥接负载(BTL)拓扑结构。这意味着每个通道有两个输出:反向和非反向(OUTN和OUTP)。类D放大器通过调制输出电压的脉冲宽度来产生声音。当没有输入时,OUTN和OUTP是同相的,具有50%的占空比。在这种情况下,扬声器没有电流。当在输入端施加正半相音频信号时,OUTP的占空比会增加,OUTN的占空比会减少。对于

输入端的负半相,情况将相反。脉冲宽度的差异越大,通过连接的扬声器的电流就越大。在切断电源之前静音TAS5414可以减少可能出现的爆破和点击声。FLT引脚被路由到Click板™上标记为INT的mikroBUS™ CS引脚,并由电阻拉到高逻辑电平。外部PSU应连接到VIN端子。可以将线级音频源连接到LINE IN 3.5mm立体声插孔连接器,而扬声器应连接到标记为OUTL和OUTR的角度弹簧端子。这些端子在顶部覆盖层上标有极性。尽管TAS5414需要外部PSU,但该Click板™只能在3.3V逻辑电压电平下操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压电平转换。但是,Click板™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 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。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,它涵盖了原型制作的许多方面。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Standby
PB11
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Clipping Detect
PA10
PWM
Fault
PB13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PD8
SCL
I2C Data
PD9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

AudioAmp 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Micro B Connector Clicker 2 Access - upright/background 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
Flip&Click PIC32MZ MCU 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

该库包含 AudioAmp 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • audioamp3_cfg_setup - 此函数启动音频放大器。

  • audioamp3_set_play_mode - 此函数为所有通道设置播放模式。

  • audioamp3_set_gain_lvl - 此函数为所有通道设置增益级别。

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 
 * \brief AudioAmp3 Click example
 * 
 * # Description
 * AudioAmp 3 Click is a stereo audio amplifier, capable of delivering
 * up to 79W per channel with the 4Ω load.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Application Init performs Logger and Click initialization.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example which demonstrates the use of AudioAmp 3 click board.
 * In application task function is used that will increase volume of the sound
 * from MIN to MAX and reverse.
 * Results are being sent to the UART Terminal where you can track their changes.
 * 
 * \author Mihajlo Djordjevic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "audioamp3.h"

uint8_t cnt;
uint8_t data_out[ 10 ];
uint8_t status_flag;

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static audioamp3_t audioamp3;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    audioamp3_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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 ----" );
    Delay_ms ( 100 );

    //  Click initialization.

    audioamp3_cfg_setup( &cfg );
    AUDIOAMP3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    audioamp3_init( &audioamp3, &cfg );
    
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n\n" );
    log_printf( &logger, "--- AudioAmp  3  Click ---\r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    audioamp3_power_up( &audioamp3 );
    log_printf( &logger, "          Power Up          \r\n" );
    log_printf( &logger, " ---------------------------\r\n\n" );
    Delay_100ms();
    
    audioamp3_set_channel_low_to_low( &audioamp3, AUDIOAMP3_MASK_BIT_SEL_CH_1 );
    log_printf( &logger, " Set channel 1 low-low state \r\n" );
    log_printf( &logger, " ---------------------------\r\n\n" );
    Delay_100ms();
    
    audioamp3_set_channel_low_to_low( &audioamp3, AUDIOAMP3_MASK_BIT_SEL_CH_2 );
    log_printf( &logger, " Set channel 2 low-low state \r\n" );
    log_printf( &logger, " ---------------------------\r\n\n" );
    Delay_100ms();
    
    audioamp3_set_channel_mute_mode( &audioamp3, AUDIOAMP3_MASK_BIT_SEL_ALL_CH );
    log_printf( &logger, "      Mute All Channels     \r\n" );
    log_printf( &logger, " ---------------------------\r\n\n" );
    Delay_100ms();
    
    audioamp3_run_channel_diagnostics( &audioamp3, AUDIOAMP3_MASK_BIT_SEL_ALL_CH );
    log_printf( &logger, "       Run Diagnostics      \r\n" );
    log_printf( &logger, " ---------------------------\r\n\n" );
    Delay_100ms();
    
    audioamp3_hw_reset( &audioamp3 );
    log_printf( &logger, "       Hardware Reset       \r\n" );
    log_printf( &logger, " ---------------------------\r\n\n" );
    Delay_100ms();
    
    audioamp3_read_all_diagnostics( &audioamp3, &data_out[ 0 ] );
    log_printf( &logger, "      Read Diagnostics      \r\n" );
    log_printf( &logger, " ---------------------------\r\n\n" );
    Delay_100ms();
    
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n\n" );
    log_printf( &logger, "    Initialization  done  \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    audioamp3_set_play_mode( &audioamp3 );
    log_printf( &logger, " ---------------------------\r\n\n" );
    log_printf( &logger, "            Play            \r\n" );
    log_printf( &logger, " ---------------------------\r\n\n" );
    Delay_100ms();
}

void application_task ( void )
{
    for ( cnt = AUDIOAMP3_GAIN_VAL_MIN; cnt < AUDIOAMP3_GAIN_VAL_5; cnt++ )
    {
        status_flag = audioamp3_set_gain_lvl( &audioamp3, cnt );
        log_printf( &logger, "    -  Volume Up  -  \r\n" );
        Delay_ms( 2000 );
    }
    
    log_printf( &logger, " ---------------------------\r\n\n" );
    
    for ( cnt = AUDIOAMP3_GAIN_VAL_MAX; cnt > AUDIOAMP3_GAIN_VAL_0; cnt-- )
    {
        status_flag = audioamp3_set_gain_lvl( &audioamp3, cnt );
    
        log_printf( &logger, "    -  Volume Down  -  \r\n" );
        Delay_ms( 2000 );
    }
    
    log_printf( &logger, " ---------------------------\r\n\n" );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

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

额外支持

资源

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