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使用CS3310和PIC18F57Q43塑造您的音频环境

一场声音的交响乐在等待:释放您的内心发烧友

Volume Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 25, 2024

点击板

Volume Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

我们的立体数字音量控制设备旨在为您提供无与伦比的音频控制,让您能够将声音调校至完美。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Volume Click基于CS3310,这是一款由Cirrus Logic专为音频系统设计的完整立体数字音量控制器。它具有一个16位串行接口,控制两个独立的低失真音频通道。模拟输入通道的左右音量由一个16位串行数据字设置(前8位地址右通道,剩余8位地址左通道)。CS3310包括一组匹配良好的电阻器和一个低噪声有源输出级,能够驱动600Ω负载。通过95.5dB的衰减和31.5dB的增益,达到总共127dB的可调范围,步长为0.5dB。Volume Click的数字部分电源通过mikroBUS™插座上的5V引脚实现,而设备本身由Analog Devices的LT3032提供±5V的电源,

这是一款双150mA正负低噪声低压降线性稳压器,具有微功耗静态电流。Volume Click使用标准的SPI串行接口与MCU通信,并有两个额外的GPIO引脚接受16位数据,使用户能够读取当前音量设置。该Click板™上的这两个GPIO引脚用于零交叉使能和硬件静音功能。在运行过程中,可以通过mikroBUS™插座的PWM引脚上标记为SEN的MUTE引脚或向音量控制寄存器写入零将CS3310置于静音状态。当CS引脚将数据锁存在音量控制数据寄存器中并检测到两个零交叉后,音量控制更改发生。mikroBUS™插座上标记为ZCE的零交叉使能引脚用于打开或关闭零交叉检

测功能和18ms超时电路。如果在CS引脚变化后的18ms内未检测到两个零交叉,则实现新的音量设置。在初次上电时,CS3310的SEN引脚应设置为低电平以启动上电序列。此序列将串行移位寄存器和音量控制寄存器设置为零,并执行偏移校准。设备应保持静音状态,直到电源电压稳定,以确保准确的校准。此Click板™只能在5V逻辑电压水平下运行。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。

Volume Click top side image
Volume Click bottom side image

功能概述

开发板

PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台,旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器(MCU),提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关,提供无

缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持,确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED,使编程和调试变得直观高效。此外,增强其实用性的还有虚拟串行端口 (CDC)和一个调试 GPIO 通道(DGI GPIO),提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电,拥有由

 MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能,确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行,最大输出电流为 500mA,受环境温度和电压限制。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

48

RAM (字节)

8196

你完善了我!

配件

Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台,专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计,特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板(屏蔽板)提供了无缝的连接和扩展可能性,简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性,以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行,简化了使用和管理。此外,基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元,专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨,以及一个固定的 5.0V 升压转换器,专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨,为各种连接设备提供稳定的电力供应。

Curiosity Nano Base for Click boards accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Zero Crossing Enable
PA0
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PD4
CS
SPI Clock
PC6
SCK
SPI Data OUT
PC5
MISO
SPI Data IN
PC4
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
Hardware Mute
PB0
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

Volume Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Curiosity Nano with PICXXX Access MB 1 - 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
PIC18F57Q43 Curiosity 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 Volume Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • volume_set_vol_gain - 设置音量增益功能

  • volume_power_up - 启动功能

  • volume_hw_mute - 硬件静音功能

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 main.c
 * @brief Volume Click example
 *
 * # Description
 * This example sets up the device and performs volume turn up and down.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes drivers and powers up the device.
 *
 * ## Application Task
 * Circles the volume from -40 [dB] to 10 [dB] back and forth.
 *
 * @author Stefan Nikolic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "volume.h"

float left_speaker_gain;
float right_speaker_gain;
uint8_t one_circle;

static volume_t volume;
static log_t logger;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    volume_cfg_t volume_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.

    volume_cfg_setup( &volume_cfg );
    VOLUME_MAP_MIKROBUS( volume_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = volume_init( &volume, &volume_cfg );
    if ( init_flag == SPI_MASTER_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    volume_default_cfg ( &volume );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) {
    left_speaker_gain  = -40;
    right_speaker_gain = -40;
    one_circle = 0;
    
    log_printf( &logger, " Turning volume up.\r\n" );
    while ( one_circle < 2 ) {
        if ( one_circle == 0 ) {
            if ( left_speaker_gain <= 10 || right_speaker_gain <= 10 ) {
                volume_set_vol_gain( &volume, left_speaker_gain, right_speaker_gain );
                left_speaker_gain += 0.5;
                right_speaker_gain += 0.5;
                Delay_ms( 50 );
            } else {
                one_circle++;
                log_printf( &logger, " Turning volume down.\r\n" );
            }
        } else if ( left_speaker_gain >= -40 || right_speaker_gain >= -40 ) {
            volume_set_vol_gain( &volume, left_speaker_gain, right_speaker_gain );
            left_speaker_gain -= 0.5;
            right_speaker_gain -= 0.5;
            Delay_ms( 50 );
        } else one_circle++;
    }
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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