中级
30 分钟

使用MCP6H012和PIC32MZ2048EFM100提升您的音频体验

音响发烧友的梦想:重新定义声音纯度的模拟有源分频器

Audio Xover Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 24, 2024

点击板

Audio Xover Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

深入高保真音频领域,我们的模拟有源分频器解决方案专为提升双向扬声器的清晰度和精确度而设计。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Audio Xover Click 基于MCP6H012,这是一款来自Microchip的具有轨到轨输出操作的运算放大器。它使用三个巴特沃斯滤波器(每个扬声器一个),可以在120Hz、90Hz和70Hz之间切换截止频率。巴特沃斯滤波器被称为最大平坦滤波器,因为在给定的阶数下,它们具有在不引起波德图峰值的情况下最陡的滚降。具有0.707阻尼比的两极滤波器是二阶巴特沃斯滤波器。音频分频器是一种

电子滤波电路,广泛应用于各种音频应用中,将音频信号分成两个或多个频率范围,以便将信号发送到专为不同频率范围设计的驱动器。与被动分频器不同,有源分频器在放大之前分割音频信号,使其可以发送到两个或多个功率放大器,每个放大器连接到一个独立的驱动器类型。有源分频器如Audio Xover Click,不关心你的放大器有多强大,因为它们在信号进入放大器之前处理信号。

有源分频器也不太敏感于温度变化,所以它们可以始终非常准确。如果有源分频系统中的一个放大器通道剪辑,失真只会影响那个单独的通道。此Click板™只能在5V逻辑电压水平下操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板子必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Audio Xover 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
NC
NC
RST
Shutdown
RPD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
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

Audio Xover 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
GNSS2 Click complete accessories setup image 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

软件支持

库描述

该库包含 Audio Xover Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • audioxover_power_on - 设备开机功能。

  • audioxover_shut_down - 设备关机功能。

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 Audio Xover Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Audio Xover Click board. 
 * The Click is an analog active crossover solution for two-way loudspeakers. 
 * The primary purpose of the crossover circuit in a loudspeaker is to split 
 * an incoming audio signal into frequency bands that are passed to 
 * the speaker best suited.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * This function initializes the driver and makes an initial log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This function enables and disables the Click board every 10 seconds,
 * and logs an appropriate message on the USB UART.
 * 
 * @note
 * The hardware revision v100 of the Click board works only with MCUs that operates
 * at 5V operating voltage level.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "audioxover.h"

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

static audioxover_t audioxover;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    audioxover_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 ----" );

    //  Click initialization.

    audioxover_cfg_setup( &cfg );
    AUDIOXOVER_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    audioxover_init( &audioxover, &cfg );
}

void application_task ( void )
{
    log_printf( &logger, " * Switch: ON *\r\n" );
    audioxover_power_on ( &audioxover );
    // 10 seconds delay
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " * Switch: OFF *\r\n" );
    audioxover_shut_down ( &audioxover );
    // 10 seconds delay
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    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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