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30 分钟

使用 MCP6022 和 STM32F031K6 精准传达每一个字

打开麦克风,脱颖而出

MIC 2 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

MIC 2 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

构建一个满足您独特需求和规格的高质量麦克风设置。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

MIC 2 Click基于一个小型全向驻极体麦克风,配有数字控制前置放大器部分。前置放大器由Microchip的MCP6022双轨到轨低噪声运算放大器组成。这个运放具有10MHz的宽带宽、非常低的噪声和极低的总谐波失真(THD)。这些特性使其非常适合作为麦克风前置放大器(前置放大器)使用。通过在反馈回路中添加一个数字电位器IC,可以由主MCU设置增益比。使用Analog Devices的AD5171数字电位器IC,该IC具有64个位置,用于在反馈回路中数字控制增益比。此设备包含一个OTP存储器(保险丝),可用于将滑动臂锁定在永久位置。滑动臂数据可以无限制地更改,直到内部保护保险丝熔断。通过特殊命令可以实现这一点。但是,Click板必须在5V下操作才能成功熔断保险丝

并永久锁定滑动臂位置。有关OTP存储器编程和滑动臂位置永久锁定的更多详细信息,请参阅AD5171数据手册。AD5171通过I2C接口与主MCU通信。此设备的从I2C地址可以通过标记为ADDR SEL的SMD跳线更改。此跳线设置地址的最低有效位,使其可以选择0b0101100x和0b0101101x之间的地址,其中(x)表示读/写位。AD5171的数据手册提供了其操作的详细解释。但是,它受到了兼容mikroSDK的库集的支持。这些函数大大简化了使用,确保避免不希望的意外锁定。MCP6022的一半配置为非反相放大器,数字电位器作为变阻器连接在其反馈回路中。数字变阻器影响反馈回路增益,允许主MCU通过I2C接口控制它。运放的输入由分压器偏置,因此当没有信号时保持在电源电压的一

半。这样,当输入出现信号时,它可以向下摆动到0V并向上摆动到VCC。运放的最小增益为23。随着AD5171从0位置移开,增益可以增加。上电后,AD5171的滑动臂处于中间位置(即25K,如果没有锁定到其他值)。MCP6022的第二个运放作为单位增益缓冲器,使主MCU可以通过mikroBUS™的AN引脚采样输出。根据应用的增益比,输出电压可能达到VCC。因此,在选择Click板的电压时应小心。此Click板可以在3.3V或5V逻辑电压水平下操作,可以通过VCC SEL跳线选择。这使得具有3.3V和5V功能的MCU都可以正确使用通信线。此外,此Click板配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

MIC 2 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
PA0
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB6
SCL
I2C Data
PB7
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

MIC 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
Stepper 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut 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
STM32 M4 Clicker HA MCU/Select 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MIC 2 Click驱动程序的 API。

关键功能:

  • mic2_set_potentiometer - 此函数设置数字电位器的值

  • mic2_read_an_pin_value - 此函数读取AN引脚的AD转换结果

  • mic2_read_an_pin_voltage - 此函数读取AN引脚的AD转换结果并将其转换为相应的电压水平

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 Mic2 Click example
 * 
 * # Description
 * This range is suited for audio and/or speech applications.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and logger and sets the digital potentiometer.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the AN pin voltage and displays the results on the USB UART every 100ms.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mic2.h"

static mic2_t mic2;
static log_t logger;
 
void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mic2_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.
    mic2_cfg_setup( &cfg );
    MIC2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mic2_init( &mic2, &cfg );

    mic2_set_potentiometer( &mic2, 35 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    float voltage = 0;
    if ( MIC2_OK == mic2_read_an_pin_voltage ( &mic2, &voltage ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " AN Voltage : %.3f[V]\r\n\n", voltage );
        Delay_ms ( 100 );
    }
}

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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