初学者
10 分钟

使用ISD1616B和PIC32MZ2048EFM100录制和播放语音消息

单条语音消息录制和播放解决方案

Rec&Play 2 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 10月 14, 2024

点击板

Rec&Play 2 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

轻松录制和播放高质量音频,非常适合用于警报、语音提示和自动公告

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Rec&Play 2 Click基于Nuvoton的ISD1616B,这是一款单消息语音录制和回放IC,专为语音录制和播放应用而设计。此高度集成的解决方案包含所有必要组件,能够提供卓越的音频录制和回放功能。它具有片上振荡器、带自动增益控制(AGC)的麦克风前置放大器以及用于最佳音频捕获的全向驻极体麦克风(CMC-2242PBL-A)。内置的抗混叠滤波器确保了平滑、高质量的录音,而多级存储(MLS)阵列提供了高效的数据处理。语音和音频数据直接存储在板载Flash存储器中,无需数字压缩,从而确保高质量的回放。该板还配有一个平滑滤波器和PWM Class D扬声器驱动器,用于控制集成的扬声器(AS01508AO-SC-R),提供清晰准确的音频输出。通过零功耗消息存储,即使没有电源,录音也能保持完整。Rec&Play

2 Click非常适合用于各种音频回放应用,例如警报、语音提示和自动公告等场景,音频的清晰性和可靠性尤为关键。ISD1616B既可以手动控制,也可以通过数字方式管理。手动控制可通过专用按钮进行:REC、E和L。REC按钮用于启用语音录制,只要按住按钮,录音就会继续。E和L按钮处理播放,提供两种不同的模式:E按钮用于边沿触发播放,而L按钮用于电平触发播放。在边沿触发播放模式下,按住E按钮超过指定的防抖时间后,播放将从存储器的开头开始,直到达到消息结束(EOM)标记,设备会自动进入待机模式。在电平触发播放模式下,按下L按钮后,播放将从存储器的开头开始,直到达到EOM标记,之后设备会自动关闭。这些功能也可以通过mikroBUS™插座上的REC、PE和PL引脚进行数字控制。消息的持续时间

可以由用户选择,范围从10秒到24秒,具体取决于板载REC/Play Duration开关的配置。除了这些开关外,板载还有一个指示开关位置和对应录制/播放时长的视觉指南,时长包括10秒、16秒、20秒和24秒。板上还配有一个橙色状态LED指示灯,在录音过程中保持亮起,在播放过程中每秒闪烁数次,提供操作状态的视觉反馈。该Click板™可以通过VCC SEL跳线选择在3.3V或5V逻辑电平下工作,因此支持3.3V和5V逻辑电平的MCU都能正确使用通信线路。它还支持电池供电,可用于无需外部电源的独立应用。此外,该Click板™还配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,供进一步开发参考。

Rec&Play 2 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE 

mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口

来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。

Curiosity PIC32MZ EF double side 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

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Record Control
RA9
RST
ID COMM
RPD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Edge-Trigger Playback Control
RPE8
PWM
Level-Trigger Playback Control
RF13
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

Rec&Play 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity PIC32 MZ EF作为您的开发板开始。

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Board mapper by product7 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
Curiosity PIC32 MZ EF 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 Rec&Play 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • recnplay2_set_pl_pin - 此函数用于设置Rec&Play 2 Click的PL引脚至所选电平。

  • recnplay2_record_sound - 此函数用于使用Rec&Play 2 Click录制声音。

  • recnplay2_play_sound - 此函数用于播放Rec&Play 2 Click录制的声音。

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 Rec N Play 2 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Rec N Play 2 Click board by 
 * recording and then playing recorded sound.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver, performs the Click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Recording sound for 5 seconds, then playing it back.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "recnplay2.h"

static recnplay2_t recnplay2;   /**< Rec N Play 2 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

#define RECORDING_LEN       5000

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    recnplay2_cfg_t recnplay2_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.
    recnplay2_cfg_setup( &recnplay2_cfg );
    RECNPLAY2_MAP_MIKROBUS( recnplay2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == recnplay2_init( &recnplay2, &recnplay2_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    recnplay2_default_cfg ( &recnplay2 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    log_printf( &logger, " Recording... \r\n" );
    recnplay2_record_sound( &recnplay2, RECORDING_LEN );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Playing... \r\n" );
    recnplay2_play_sound( &recnplay2, RECORDING_LEN );
    Delay_ms ( 1000 );
}

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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