初学者
10 分钟

使用LM48100Q-Q1和STM32G431RB确保引人入胜的声音体验

沉浸在最精美的音乐体验中

AudioAmp Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

AudioAmp Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

不要让音频质量不佳阻碍您的前进。为您的解决方案添加立体声放大器,释放其全部潜力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

AudioAmp Click基于德州仪器的LM48100Q-Q1,这是一款Boomer™单声道,1.3W音频功率放大器,具有输出故障检测和音量控制功能。它具有输入混合器和多路复用器、高PSRR、短路和热保护、先进的点击和流行抑制等特点。双音频输入可以通过独立的32级音量控制混合/多路复用到设备输出。高功率供电拒绝比(PSRR)使得该设备能够在嘈杂的环境中工作,而无需额外的电源供应调节。此外,它的卓越点击和流行抑制功能可以消除上电/下电以及关闭期间的可听到的瞬态声音。

正如提到的,LM48100Q-Q1还具有全面的输出故障检测系统,可以感知负载条件,在短路事件中保 护设备,并检测到开路条件。故障诊断有两种功能模式。在单次触发模式中,在执行测试序列后,启用诊断位被忽略,并且测试序列不会重新运行。在连续诊断模式中,测试序列将重复进行,直到设备被重置、退出此模式或发生故障条件。AudioAmp Click使用标准的I2C 2-Wire接口与主机MCU通信,以读取数据和配置设置,支持最高400KHz的快速模式操作。I2C地址可以通过ADDR选择跳

线选择,缺省选择为0。故障条件可以通过mikroBUS™插座上的FLT引脚观察到,如果发生故障条件,则为低逻辑状态。这个Click board™可以通过PWR SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平操作。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确地使用通信线路。但是,这个Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

AudioAmp Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G431RB 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 STM32G431RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G431RB front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32k

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
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
Fault Interrupt
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

AudioAmp 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 STM32G431RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU Access MB 1 Micro B Conn - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image 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

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

这个库包含了AudioAmp Click驱动程序的API。

关键函数:

  • audioamp_set_volume - 设置混音音量函数

  • audioamp_set_volume_channel - 设置通道音量函数

  • audioamp_set_normal_operation - 设置正常操作函数

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 AudioAmp Click example
 * 
 * # Description
 * AudioAmp Click is a stereo audio amplifier which can be controlled by using this
 * Click driver.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init
 * Performs driver and log module initialization, enables I2C, turns on the AudioAmp device
 * and sends a message about init status.
 * 
 * ## Application Task
 * This is a example which demonstrates the use and control of the AudioAmp Click board.
 * 
 * \author Nemanja Medakovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "audioamp.h"

static audioamp_t audioamp;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_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... ----" );

    audioamp_cfg_t audioamp_cfg;

    //  Click initialization.

    audioamp_cfg_setup( &audioamp_cfg );
    AUDIOAMP_MAP_MIKROBUS( audioamp_cfg, MIKROBUS_1 );

    if ( audioamp_init( &audioamp, &audioamp_cfg ) == AUDIOAMP_INIT_ERROR )
    {
        log_info( &logger, "---- Application Init Error. ----" );
        log_info( &logger, "---- Please, run program again... ----" );

        for ( ; ; );
    }

    log_info( &logger, "---- Application Init Done. ----" );
    log_info( &logger, "---- Application Running... ----" );
    log_info( &logger, "---- Check your audio speaker. ----\n" );

    audioamp_power_on( &audioamp );
}

void application_task ( void )
{
    log_info( &logger, "---- Volume level control testing... ----" );

    audioamp_set_volume( &audioamp, AUDIOAMP_IN_1 | AUDIOAMP_IN_2, 5 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    audioamp_set_volume( &audioamp, AUDIOAMP_IN_1 | AUDIOAMP_IN_2, 15 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    audioamp_set_volume( &audioamp, AUDIOAMP_IN_1 | AUDIOAMP_IN_2, 25 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    audioamp_set_volume( &audioamp, AUDIOAMP_IN_1 | AUDIOAMP_IN_2, 32 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_info( &logger, "---- Volume level control test done. ----" );
    log_info( &logger, "---- Input mute/unmute control testing... ----" );

    audioamp_mute( &audioamp );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    audioamp_unmute( &audioamp );
    // 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_info( &logger, "---- Input mute/unmute control test done. ----" );
}

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

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