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30 分钟

使用CS3310和STM32F031K6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 Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

Volume Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

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

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

Zero Crossing Enable
PA0
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PA4
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
Hardware Mute
PA8
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

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
Stepper 22 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-32 with STM32 MCU 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
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

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++;
    }
}

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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