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30 分钟

使用MAX9744和STM32G071RB增强音频功率,提升您的体验

前所未有地聆听音乐!

2x20W Amp Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

2x20W Amp Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

借助功能强大、可靠的音频放大器,为质量设定新标准。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

2x20W Amp Click基于Analog Devices的MAX9744,这是一款立体声Class D音频功率放大器。该Click板将Class AB音频性能与Class D效率相结合,为您的音箱带来了完美的组合。2x20W Amp Click还提供64级音量控制、单电源操作、可调增益和行业领先的点击和弹出抑制功能。Class-D放大器产生一系列固定幅度但变化占空比的方波脉冲,代表模拟信号的幅度变化。调制器的输出用于交替打开和关闭输出晶体管。Class D放大器的高效率是由于输出级晶体管的开关操作。由于晶体管要么完全打开,要么完全关闭,它们在线性区域的时间很短,消耗的功率很少。在Class D放大器中,输出晶体管充当电流转向开关,不

使用太多额外功率。使用电感器和电容器制成的低通滤波器用于产生音频信号的低频路径(留下高频脉冲)。当输出电流超过电流限制,5.5A(典型值)时,MAX9744禁用输出并启动220µs的启动序列。直到移除输出故障为止,关闭和启动序列会重复执行。当芯片温度超过热关断阈值时,MAX9744输出将被禁用。MAX9744具有关断模式,可以减少功耗并延长电池寿命。将SHDN引脚驱动至低电平将设备置于低功耗关断模式。将SHDN引脚连接到数字高电平以进行正常操作。该Click板支持使用模拟电压输入或I2C接口进行音量控制操作,以获得最大的灵活性。要将设备设置为模拟模式,请将ADDR1和ADDR2连接到

GND。在模拟模式下,SDA/VOL引脚是用于音量控制的模拟输入。模拟输入范围在0.9 x VDD到0.1 x VDD之间,其中0.9 x VDD = 完全静音,0.1 x VDD = 最大音量。使用ADDR1和ADDR2选择I2C模式。可以选择三个地址,允许在单个总线上连接多个设备。在I2C模式下,通过选择命令字节中的扬声器音量控制寄存器来控制音量。有64个音量设置,其中最低设置为完全静音。该板的逻辑由mikroBUS™插座上的3.3V供电,而放大器电路由板载的5V电源或可以从4.5V到14V的外部源供电。要使用外部电源,必须将跳线JP1放置在EXT位置。

2x20W Amp Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G071RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

36864

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Shutdown
PC12
RST
Mute
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
I2C Address Selection
PC8
PWM
I2C Address Selection
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Serial Clock
PB8
SCL
I2C Serial Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

2x20W Amp Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G071RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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

这个库包含2x20W Amp Click驱动程序的API。

关键函数:

  • c2x20wamp_mode_play - 设置放大器的播放模式函数

  • c2x20wamp_set_volume - 设置放大器音量函数

  • c2x20wamp_mode_mute - 设置放大器的静音模式函数

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 c2x20WAmp Click example
 * 
 * # Description
 * This application changes the volume level.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enable's - I2C,
 * start write log and enable amplifire of 2x20W Amp Click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is a example which demonstrates the use of 2x20W Amp Click board.
 * This examples first activates operation mode PLAY and set volume lvl 32,
 * after that, we increase the volume level one level ten times for 5 seconds
 * and  we decrease the volume level one level ten times for 5 seconds.
 * And finally, we set MUTE mode for next 5 seconds.
 * Results are being sent to the Usart Terminal 
 * where you can track their changes.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c2x20wamp.h"

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

static c2x20wamp_t c2x20wamp;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    c2x20wamp_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.

    c2x20wamp_cfg_setup( &cfg );
    C2X20WAMP_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    c2x20wamp_init( &c2x20wamp, &cfg );

    Delay_ms ( 100 );

    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    2x20W Amp Click    \r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    c2x20wamp_enable( &c2x20wamp );
    log_printf( &logger,"    Enable  Amplifier   \r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );

    Delay_ms ( 200 );
}

void application_task ( void )
{
    log_printf( &logger, "       PLAY MODE       \r\n" );
    c2x20wamp_mode_play( &c2x20wamp );
    Delay_ms ( 200 );

    uint8_t volume = 32;

    log_printf( &logger, "  Set Volume lvl : %u  \r\n", (uint16_t)volume );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    c2x20wamp_set_volume( &c2x20wamp, volume );

    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - -\r\n" );

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    for ( uint8_t cnt = 0; cnt < 10; cnt++ )
    {
        log_printf( &logger, "       Volume Up       \r\n" );

        c2x20wamp_volume_up( &c2x20wamp );

        Delay_ms ( 100 );
    }

    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - -\r\n" );

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    for ( uint8_t cnt = 0; cnt < 10; cnt++ )
    {
        log_printf( &logger, "       Volume Down       \r\n" );

        c2x20wamp_volume_down( &c2x20wamp );

        Delay_ms ( 100 );
    }

    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, "       MUTE MODE       \r\n" );

    c2x20wamp_mode_mute( &c2x20wamp );

    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );

    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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