使用Si4731和STM32G474RE探索您喜爱的旋律
从AM的深情节拍到FM的活力曲调
已发布 11月 08, 2024
点击板
AM/FM Click
开发板
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU
编译器
NECTO Studio
微控制器单元
STM32G474RE
沉浸在声音的交响乐中，我们的收音机接收器打开了电波，将丰富的AM和FM音乐直接带到您的耳中。
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硬件概览
它是如何工作的？
AM/FM Click基于Si4731，这是一款来自Silicon Labs的数字CMOS AM/FM收音机接收IC，它集成了从天线输入到数字音频输出的完整广播调谐器和接收功能。Si4731的音频信号通过Texas Instruments的LM4910 - 一个输出无电容立体声35mW耳机放大器，传送到板上的迷你3.5毫米母插孔。这样，用户可以直接将耳机插入Click板™，无需任何外部放大器。Si4731 IC利用Silicon Labs经验证的数字低中频（IF）架构，为消费电子应用提供具有高TDMA噪声免疫性、优越的广播性能和高保真音频功率放大功能的经济
高效的数字音频平台。音频信号经过处理以具有最佳动态特性。集成的DSP还处理信号的立体声MPX编码和FM调制。低级数字中频（IF）信号被滤除并发送到输出，通过高分辨率模数转换器（ADC）放大、滤波和数字化。这种先进的架构使Si4731能够进行信道选择、FM解调和立体声音频处理，达到比传统模拟架构更优越的性能。该Click设计用于通过I2C/双线控制接口进行通信。在选择双线模式时，SCLK引脚在RST引脚上升沿期间应保持在高电平，并保持高电平直到第一个启动条件之后。此外，在RST引脚上
升沿前的300nS内不得发生启动条件。双线总线模式仅使用SCL和SDA引脚进行通信。Si4731 IC具有接收信号测量能力。用于广播信号的天线也可以用于接受接收设备发送的信号。虽然它可以同时用于接收和发送信号，但天线不能同时在两种模式下工作。这一特性在校准Click板的发射功率时非常有用。此Click板™只能在3.3V逻辑电压级别下操作。在使用具有不同逻辑级别的MCU之前，必须进行适当的逻辑电压级别转换。此外，它配备了一个包含函数和示例代码的库，可以作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G474R 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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
128k
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™。
这些标准小型立体声耳机提供高质量的聆听体验，采用顶级的立体声电缆和连接器设计。它们具有通用兼容性，可以轻松连接到所有MIKROE mikromedia和多媒体板，是您电子项目的理想选择。这些耳机额定功率为100mW，提供从20Hz到20kHz的宽频范围内的清晰音频。其灵敏度为100 ± 5dB，阻抗为32Ω ± 15%，确保最佳音质。Φ15mm的扬声器提供清晰而身临其境的音效。这些耳机不仅具有成本效益且用途广泛，非常适合测试您的原型设备，提供经济可靠的音频解决方案，以补充您的项目。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看！”
Click board™ 原理图
一步一步来
项目组装
从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G474RE MCU作为您的开发板开始。
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
此库包含AM/FM Click驱动程序的API。
关键功能:
amfm_tune_up- 此功能将当前频率增加10 KHzamfm_set_volume- 此功能设置音量级别，范围为0到63amfm_get_stc- 此功能检查STC位状态
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 AmFm Click example
*
* # Description
* This app simulate RADIO RECEIVER.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes device.
*
* ## Application Task
* Several additional functions are executed and printed over the terminal.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "amfm.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static amfm_t amfm;
static log_t logger;
float aux;
uint8_t volume = 0x3F;
uint8_t mute_flag = 0;
uint8_t status;
uint16_t station_1 = 0;
uint16_t station_2 = 0;
uint16_t station_3 = 0;
uint16_t station_4 = 0;
uint16_t station_5 = 0;
uint16_t station_frequency = 0;
uint8_t memory = 0;
// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS
void amfm_case_memorize ( )
{
switch ( memory )
{
case 0 :
{
station_1 = station_frequency;
memory += 1;
log_printf( &logger, "> > > station 1 memorized\r\n" );
break;
}
case 1 :
{
station_2 = station_frequency;
memory += 1;
log_printf( &logger, "> > > station 2 memorized\r\n" );
break;
}
case 2 :
{
station_3 = station_frequency;
memory += 1;
log_printf( &logger, "> > > station 3 memorized\r\n" );
break;
}
case 3 :
{
station_4 = station_frequency;
memory += 1;
log_printf( &logger, "> > > station 4 memorized\r\n" );
break;
}
case 4 :
{
station_5 = station_frequency;
memory = 0;
log_printf( &logger, "> > > station 5 memorized\r\n" );
break;
}
default :
{
break;
}
}
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
void amfm_case_station_1 ( amfm_t *ctx )
{
log_printf( &logger, "> > > tune station 1 \r\n" );
amfm_tune_frequency( ctx, station_1 );
log_printf( &logger, "> > > tune done \r\n" );
aux = station_1 / 100.0;
log_printf( &logger, "> > > frequency: %f MHz \r\n", aux );
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
void amfm_case_station_2 ( amfm_t *ctx )
{
log_printf( &logger, "> > > tune station 2 \r\n" );
amfm_tune_frequency( ctx, station_2 );
log_printf( &logger, "> > > tune done \r\n" );
aux = station_2 / 100.0;
log_printf( &logger, "> > > frequency: %f MHz \r\n", aux );
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
void amfm_case_station_3 ( amfm_t *ctx )
{
log_printf( &logger, "> > > tune station 3 \r\n" );
amfm_tune_frequency( ctx, station_3 );
log_printf( &logger, "> > > tune done \r\n" );
aux = station_3 / 100.0;
log_printf( &logger, "> > > frequency: %f MHz \r\n", aux );
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
void amfm_case_station_4 ( amfm_t *ctx )
{
log_printf( &logger, "> > > tune station 4 \r\n" );
amfm_tune_frequency( ctx, station_4 );
log_printf( &logger, "> > > tune done \r\n" );
aux = station_4 / 100.0;
log_printf( &logger, "> > > frequency: %f MHz \r\n", aux );
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
void amfm_case_station_5 ( amfm_t *ctx )
{
log_printf( &logger, "> > > tune station 5 \r\n" );
amfm_tune_frequency( ctx, station_5 );
log_printf( &logger, "> > > tune done \r\n" );
aux = station_5 / 100.0;
log_printf( &logger, "> > > frequency: %f MHz \r\n", aux );
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
void amfm_case_seek ( amfm_t *ctx )
{
log_printf( &logger, "> > > seek \r\n" );
amfm_seek( ctx );
log_printf( &logger, "> > > seek done \r\n" );
station_frequency = amfm_get_channel( ctx );
aux = station_frequency / 100.0;
log_printf( &logger, "> > > frequency: %f MHz \r\n", aux );
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
void amfm_case_plus ( amfm_t *ctx )
{
if ( volume < 63 )
{
volume += 1;
amfm_set_volume( ctx, volume );
log_printf( &logger, "> > > volume: %u \r\n", volume );
}
else
{
log_printf( &logger, "> > > volume: MAX \r\n" );
}
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
void amfm_case_minus ( amfm_t *ctx )
{
if ( volume > 0 )
{
volume -= 1;
amfm_set_volume( ctx, volume );
log_printf( &logger, "> > > volume: %u \r\n", volume );
}
else
{
log_printf( &logger, "> > > volume: MIN \r\n" );
}
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
void amfm_case_mute ( amfm_t *ctx )
{
if ( 0 == mute_flag )
{
amfm_mute( ctx );
log_printf( &logger, "> > > mute ON \r\n" );
mute_flag = 1;
}
else
{
amfm_unmute( ctx );
log_printf( &logger, "> > > mute OFF \r\n" );
mute_flag = 0;
}
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
void amfm_case_tune_up ( amfm_t *ctx )
{
amfm_tune_up( ctx );
station_frequency = amfm_get_channel( ctx );
aux = station_frequency / 100.0;
log_printf( &logger, "> > > frequency: %f MHz \r\n", aux );
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
void amfm_case_tune_down ( amfm_t *ctx )
{
amfm_tune_down( ctx );
station_frequency = amfm_get_channel( ctx );
aux = station_frequency / 100.0;
log_printf( &logger, "> > > frequency: %f MHz \r\n", aux );
log_printf( &logger, "-----------------------------------------\r\n" );
}
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
amfm_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.
amfm_cfg_setup( &cfg );
AMFM_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
amfm_init( &amfm, &cfg );
Delay_ms ( 100 );
status = amfm_init_device( &amfm );
if ( 0 == status )
{
log_printf( &logger, "> > > app init done < < <\r\n" );
}
else if ( 1 == status )
{
log_printf( &logger, "> > > timeout < < <\r\n" );
}
Delay_ms ( 1000 );
amfm_case_seek( &amfm );
amfm_case_memorize( );
Delay_ms ( 1000 );
amfm_case_seek( &amfm );
amfm_case_memorize( );
Delay_ms ( 1000 );
amfm_case_seek( &amfm );
amfm_case_memorize( );
Delay_ms ( 1000 );
amfm_case_seek( &amfm );
amfm_case_memorize( );
Delay_ms ( 1000 );
amfm_case_seek( &amfm );
amfm_case_memorize( );
Delay_ms ( 1000 );
amfm_case_plus( &amfm );
Delay_ms ( 1000 );
}
void application_task ( void )
{
amfm_case_station_1( &amfm );
// 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 );
amfm_case_station_2( &amfm );
// 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 );
amfm_case_station_3( &amfm );
// 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 );
amfm_case_station_4( &amfm );
// 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 );
amfm_case_station_5( &amfm );
// 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 );
}
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
