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使用BM83和PIC32MZ2048EFH100提升您的蓝牙音频体验

沉浸在纯粹的音频享受中

BT Audio 3 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 24, 2024

点击板

BT Audio 3 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

完全认证的 BT 5.0 立体声音频解决方案,具有语音和音频后处理功能,适用于蓝牙音频应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

BT Audio 3 Click 基于 BM83 SoC,这是一款完全认证的蓝牙 v5.0 立体声音频模块,具有高性能的语音和音频后处理能力,适用于 Microchip 的蓝牙音频应用。基于板载蓝牙堆栈和音频配置文件设计,模块支持 24 位/96kHz 音频。集成的 IS2083 双模音频 IC 具有数字信号处理器 (DSP),可以解码 AAC 和 SBC 编解码器,并执行高级音频和语音处理,例如宽带 (WB) 语音声学回声消除 (AEC) 和噪声减少 (NR)。关于模块本身的许多特性和特征的更多信息,可以在 Microchip BM83 模块的官方网站上找到。BM83 模块提供了配置为主模式的 I2S 数字音频接口,以连接外部 DSP,即 AK4430。在此模式下,BM83 作为主机提供时钟和帧同步信号,以实现主/从数据同步。主时钟输出传送到外部 I2S 设备 (AK4430),以驱动其系统时钟并节省晶体成本。BM83 模块通过其 PCB 天线从智能手机接收音频,然后通过连接到 LINE OUT 连接器的 AK4430 将其转发到外部扬声器。

AK4430 支持通过连接到 mikroBUS™ 插座的 AN 引脚的 SM 引脚访问的静音操作,并支持两种音频数据接口格式,即 MSB 优先或 I2S 格式,可通过标记为 OUT SET 的 SMD 跳线进行选择,将其置于标记为 1 或 0 的适当位置。该 Click board™ 底部还配备了一个板载数字 MEMS 麦克风,即 SPH0641LU4H-1。MEMS 麦克风能够从可听频率到超声波(100Hz - 80kHz)实现广泛的声音范围。即使它位于底部,通过顶部标有 MIC 的开口,麦克风的声音流动也能不间断进行。此外,通过标记为 MIC SEL 的 SMD 跳线,可以选择麦克风数据处理,置于标记为 1 或 0 的适当位置,以确定在哪个时钟边沿数据将被断言或锁存。BM83 使用 UART 接口与 MCU 通信,通常使用 UART RX 和 TX 引脚。默认配置下,它以 115200 bps 的速度传输和交换数据与主 MCU。除了接口引脚外,该 Click board™ 还使用 Reset 引脚、连接到 mikroBUS™ 插座的 RST 引脚、连接到

 mikroBUS™ 插座的 INT 引脚的 MOD 引脚用于在复位期间进入测试模式,以及连接到 mikroBUS™ 插座的 PWM 引脚的 MFB 引脚用于 BM83 唤醒功能。此外,该 Click board™ 配备了多个音频控制按钮,如音量增大/减小、倒带/前进、播放/暂停和一个多功能按钮,以及两个额外的 LED 指示灯,蓝色和红色 LED,分别标记为 LED1 和 LED2,用于可选的用户可配置视觉指示。尽管此板使用 mikroBUS™ 电源轨,但该 Click board™ 只能通过 VBAT SEL 跳线选择使用 3.3V 逻辑电压电平,这允许通过 3V3 或外部电池供电。5V 仅用于在电池供电应用中为内部适配器充电。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,板必须进行适当的逻辑电压电平转换。然而,该 Click board™ 配备了包含函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

BT Audio 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,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 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创

新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 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。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调

节过的电源供应模块。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、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件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。

Flip&Click PIC32MZ double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

你完善了我!

配件

这些标准的小型立体声耳机提供高质量的聆听体验,采用一流的立体声电缆和连接器设计。它们具有通用兼容性,可以轻松连接到所有 MIKROE 的 mikromedia 和多媒体板,是您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。它们具有 100 ± 5dB 的灵敏度和 32Ω ± 15% 的阻抗,确保最佳的音质。Φ15mm 的扬声器提供清晰和沉浸式的音频体验。这些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,为您的项目提供经济实惠且可靠的音频解决方案。

BT Audio 3 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

MUTE Mode
RB11
AN
Reset
RE2
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
BT Wake-UP
RC14
PWM
Test Mode
RD9
INT
UART TX
RE3
TX
UART RX
RG9
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 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Flip&Click PIC32MZ作为您的开发板开始。

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MB1 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 BT Audio 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • btaudio3_set_device_name - 此功能设置本地设备名称

  • btaudio3_music_control - 此功能发送带有所需操作的音乐控制命令

  • btaudio3_set_eq_mode - 此功能设置均衡器模式

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 3 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of BT Audio 3 click board by reading the commands
 * received from remote device and performing adequate actions accordingly.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and configures the click board.
 *
 * ## Application Task
 * Reads all the received events and parses them.
 *
 * ## Additional Function
 * - static err_t btaudio3_event_handler ( btaudio3_t *ctx ) - This function handles SPP data event 
 * and several BTM state events added in. The other events will just be displayed on the USB UART in hex format.
 *
 * @note
 * We have used the Serial Bluetooth Terminal smartphone application for the test. 
 * A smartphone and the click board must be paired in order to exchange messages
 * with each other. So make sure to pair your device with the click board and
 * connect it to using the Serial Bluetooth Terminal application, then you will be able 
 * to send commands listed below.
 * 
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "btaudio3.h"

static btaudio3_t btaudio3;
static log_t logger;

// Bluetooth device name
#define DEVICE_NAME                 "BT Audio 3 click"

// SPP Commands list
#define COMMAND_PLAY                "play"          // play music
#define COMMAND_PAUSE               "pause"         // pause music
#define COMMAND_STOP                "stop"          // stop music
#define COMMAND_NEXT                "next"          // next song
#define COMMAND_PREVIOUS            "prev"          // previous song
#define COMMAND_VOLUME_UP           "up"            // volume up
#define COMMAND_VOLUME_DOWN         "down"          // volume down
#define COMMAND_UNMUTE              "unmute"        // unmute output
#define COMMAND_MUTE                "mute"          // mute output
#define COMMAND_MODE_UP             "mode"          // switch equalizer mode
#define COMMAND_CALL                "call"          // call command followed by the nuber
#define COMMAND_VOICE               "voice"         // start voice recognition app

/**
 * @brief BT Audio 3 event handler function.
 * @details This function handles SPP data event and several BTM state events added in.
 * The other events will just be displayed on the USB UART in hex format.
 * @param[in] ctx : Click context object.
 * See #btaudio3_t object definition for detailed explanation.
 * @return @li @c  >=0 - Command ACK event response,
 *         @li @c   -1 - Error.
 *
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t btaudio3_event_handler ( btaudio3_t *ctx );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    btaudio3_cfg_t btaudio3_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.
    btaudio3_cfg_setup( &btaudio3_cfg );
    BTAUDIO3_MAP_MIKROBUS( btaudio3_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == btaudio3_init( &btaudio3, &btaudio3_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BTAUDIO3_OK != btaudio3_default_cfg ( &btaudio3 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BTAUDIO3_OK != btaudio3_set_device_name ( &btaudio3, DEVICE_NAME ) )
    {
        log_error( &logger, " Set device name." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    if ( BTAUDIO3_OK == btaudio3_read_event ( &btaudio3 ) ) 
    {
        btaudio3_event_handler ( &btaudio3 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

static err_t btaudio3_event_handler ( btaudio3_t *ctx )
{
    err_t error_flag = BTAUDIO3_OK;
    static btaudio3_eq_mode_t eq_mode = BTAUDIO2_EQ_MODE_OFF;
    switch ( ctx->event_packet.opcode )
    {
        case BTAUDIO3_EVT_REPORT_SPP_DATA:
        {
            if ( 0 == ctx->event_packet.param_buf[ 1 ] ) // single packet
            {                
                uint16_t payload_len = ( ( uint16_t ) ctx->event_packet.param_buf[ 4 ] << 8 ) | 
                                                      ctx->event_packet.param_buf[ 5 ];
                if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_PLAY ) )
                {
                    error_flag |= btaudio3_music_control ( &btaudio3, BTAUDIO3_PLAY );
                    log_printf( &logger, " > play music\r\n\n" );
                } 
                else if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_PAUSE ) )
                {
                    error_flag |= btaudio3_music_control ( &btaudio3, BTAUDIO3_PAUSE );
                    log_printf( &logger, " > pause music\r\n\n" );
                }
                else if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_STOP ) )
                {
                    error_flag |= btaudio3_music_control ( &btaudio3, BTAUDIO3_STOP );
                    log_printf( &logger, " > stop music\r\n\n" );
                }
                else if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_NEXT ) )
                {
                    error_flag |= btaudio3_music_control ( &btaudio3, BTAUDIO3_NEXT_SONG );
                    log_printf( &logger, " > next song\r\n\n" );
                }
                else if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_PREVIOUS ) )
                {
                    error_flag |= btaudio3_music_control ( &btaudio3, BTAUDIO3_PREVIOUS_SONG );
                    log_printf( &logger, " > previous song\r\n\n" );
                }
                else if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_VOLUME_UP ) )
                {
                    error_flag |= btaudio3_volume_up ( &btaudio3, 0, BTAUDIO3_VOLUME_MASK_A2DP );
                    log_printf( &logger, " > volume up\r\n\n" );
                }
                else if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_VOLUME_DOWN ) )
                {
                    error_flag |= btaudio3_volume_down ( &btaudio3, 0, BTAUDIO3_VOLUME_MASK_A2DP );
                    log_printf( &logger, " > volume down\r\n\n" );
                }
                else if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_UNMUTE ) )
                {
                    btaudio3_soft_unmute_output ( &btaudio3 );
                    log_printf( &logger, " > unmute output\r\n\n" );
                }
                else if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_MUTE ) )
                {
                    btaudio3_soft_mute_output ( &btaudio3 );
                    log_printf( &logger, " > mute output\r\n\n" );
                }
                else if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_CALL ) )
                {
                    uint8_t phone_number[ 19 ] = { 0 };
                    memcpy ( phone_number, strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_CALL ) + 5, payload_len - 7 );
                    error_flag |= btaudio3_make_call ( &btaudio3, 0x00, phone_number );
                    log_printf( &logger, " > calling number: %s\r\n\n", phone_number );
                }
                else if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_VOICE ) )
                {
                    error_flag |= btaudio3_send_mmi_action ( ctx, 0, BTAUDIO3_MMI_VOICE_DIAL );
                    log_printf( &logger, " > start voice recognition\r\n\n" );
                }
                else if ( strstr ( &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ], COMMAND_MODE_UP ) )
                {
                    if ( BTAUDIO2_EQ_MODE_USER1 == eq_mode )
                    {
                        eq_mode = BTAUDIO2_EQ_MODE_OFF;
                    }
                    else
                    {
                        eq_mode++;
                    }
                    btaudio3_set_eq_mode ( &btaudio3, eq_mode );
                    log_printf( &logger, " > equalizer mode: " );
                    switch ( eq_mode )
                    {
                        case BTAUDIO2_EQ_MODE_OFF:
                        {
                            log_printf( &logger, "off\r\n\n" );
                            break;
                        }
                        case BTAUDIO2_EQ_MODE_SOFT:
                        {
                            log_printf( &logger, "soft\r\n\n" );
                            break;
                        }
                        case BTAUDIO2_EQ_MODE_BASS:
                        {
                            log_printf( &logger, "bass\r\n\n" );
                            break;
                        } 
                        case BTAUDIO2_EQ_MODE_TREBLE:
                        {
                            log_printf( &logger, "treble\r\n\n" );
                            break;
                        }  
                        case BTAUDIO2_EQ_MODE_CLASSIC:
                        {
                            log_printf( &logger, "classic\r\n\n" );
                            break;
                        }
                        case BTAUDIO2_EQ_MODE_ROCK:
                        {
                            log_printf( &logger, "rock\r\n\n" );
                            break;
                        }
                        case BTAUDIO2_EQ_MODE_JAZZ:
                        {
                            log_printf( &logger, "jazz\r\n\n" );
                            break;
                        }
                        case BTAUDIO2_EQ_MODE_POP:
                        {
                            log_printf( &logger, "pop\r\n\n" );
                            break;
                        }
                        case BTAUDIO2_EQ_MODE_DANCE:
                        {
                            log_printf( &logger, "dance\r\n\n" );
                            break;
                        }
                        case BTAUDIO2_EQ_MODE_RNB:
                        {
                            log_printf( &logger, "rnb\r\n\n" );
                            break;
                        }
                        case BTAUDIO2_EQ_MODE_USER1:
                        {
                            log_printf( &logger, "user1\r\n\n" );
                            break;
                        }
                        default:
                        {
                            log_printf( &logger, "unknown\r\n\n" );
                            break;
                        }
                    }
                }
                else
                {
                    log_printf( &logger, " Unknown command: ", &ctx->event_packet.param_buf[ 6 ] );
                    for ( uint16_t cnt = 0; cnt < payload_len; cnt++ )
                    {
                        log_printf( &logger, "%c", ctx->event_packet.param_buf[ cnt + 6 ] );
                    }
                    log_printf( &logger, "\r\n\n" );
                }
            }
            break;
        }
        case BTAUDIO3_EVT_BTM_STATE:
        {
            switch ( ctx->event_packet.param_buf[ 0 ] )
            {
                case BTAUDIO3_BTM_STATE_PAIRING_SUCCESSFULL:
                {
                    log_printf( &logger, " < Pairing successfull - linked device ID: %u\r\n\n", 
                                ( uint16_t ) ctx->event_packet.param_buf[ 1 ] );
                    break;
                }
                case BTAUDIO3_BTM_STATE_SCO_LINK_CONNECTED:
                {
                    log_printf( &logger, " < SCO link connected - linked device ID: %u\r\n\n", 
                                ( uint16_t ) ctx->event_packet.param_buf[ 1 ] );
                    break;
                }
                case BTAUDIO3_BTM_STATE_SCO_LINK_DISCONNECTED:
                {
                    log_printf( &logger, " < SCO link disconnected - linked device ID: %u\r\n\n", 
                                ( uint16_t ) ctx->event_packet.param_buf[ 1 ] );
                    break;
                }
                case BTAUDIO3_BTM_STATE_ACL_CONNECTED:
                {
                    log_printf( &logger, " < ACL connected - linked data base: %u\r\n\n", 
                                ( uint16_t ) ctx->event_packet.param_buf[ 1 ] );
                    break;
                }
                case BTAUDIO3_BTM_STATE_ACL_DISCONNECTED:
                {
                    log_printf( &logger, " < ACL disconnected - " );
                    if ( 0 == ctx->event_packet.param_buf[ 1 ] )
                    {
                        log_printf( &logger, "disconnection\r\n\n" );
                    }
                    else if ( 1 == ctx->event_packet.param_buf[ 1 ] )
                    {
                        log_printf( &logger, "link loss\r\n\n" );
                    }
                    break;
                }
                case BTAUDIO3_BTM_STATE_STANDBY_STATE:
                {
                    log_printf( &logger, " < Standby state\r\n\n" );
                    log_printf( &logger, " > ReEnter pairing mode\r\n\n" );
                    error_flag |= btaudio3_enter_pairing_mode ( &btaudio3 );
                    break;
                }
                case BTAUDIO3_BTM_STATE_UNKNOWN_AUDIO_SOURCE:
                {
                    log_printf( &logger, " < Unknown audio source\r\n\n" );
                    break;
                }
                case BTAUDIO3_BTM_STATE_AUX_IN_AUDIO_SOURCE:
                {
                    log_printf( &logger, " < AUX-IN audio source\r\n\n" );
                    break;
                }
                case BTAUDIO3_BTM_STATE_A2DP_AUDIO_SOURCE:
                {
                    log_printf( &logger, " < A2DP audio source\r\n\n" );
                    break;
                }
                default:
                {
                    log_printf( &logger, " < EVENT BTM STATE: " );
                    for ( uint16_t cnt = 0; cnt < ctx->event_packet.param_len; cnt++ )
                    {
                        log_printf( &logger, "0x%.2X ", ( uint16_t ) ctx->event_packet.param_buf[ cnt ] );
                    }
                    log_printf( &logger, "\r\n\n" );
                    break;
                }
            }
            break;
        }
        default: 
        {
            log_printf( &logger, " < EVENT 0x%.2X: ", ( uint16_t ) ctx->event_packet.opcode );
            for ( uint16_t cnt = 0; cnt < ctx->event_packet.param_len; cnt++ )
            {
                log_printf( &logger, "0x%.2X ", ( uint16_t ) ctx->event_packet.param_buf[ cnt ] );
            }
            log_printf( &logger, "\r\n\n" );
            break;
        }
    }
    return error_flag;
}

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