ESP32播放网络音乐与麦克风接收

魔法少女郭德纲* 2024-08-26 12:07:02 阅读 98

本文使用esp32结合MAX98357音频放大器模块播放网络音乐,同时用INMP441模块作为语音输入进行测试

第一部分:播放网络音乐

需要用到esp32开发板、 MAX98357模块、喇叭、连接线

一、准备工作

库安装

1,首先到GITHUB下载「ESP32-audioI2S」
        https://github.com/schreibfaul1/ESP32-audioI2S/
2,解压。
3,把解压的文件放进Arduino IDE的libraries文件夹

接线 

MAX98357与单片机接线如下:

VIN ---------- 5V

GND----------GND

DIN------------25

BCLK----------27

LRC------------26

这里注意esp32开发板在arduino框架下,34 35 36 39 脚只能作为输入,将他们作为输出引脚会报错

接下来将喇叭正负极接到放大模块对应位置

二、软件部分

实例代码如下,注意将ssid与password更换为自己的WIFI名称和密码

<code>#include "Arduino.h"

#include "WiFiMulti.h"

#include "Audio.h"

// Digital I/O used

#define I2S_DOUT 25

#define I2S_BCLK 27

#define I2S_LRC 26

Audio audio;

WiFiMulti wifiMulti;

// config your wifi

String ssid = "xxxxx";

String password = "xxxxx";

void setup() {

Serial.begin(115200);

WiFi.mode(WIFI_STA);

wifiMulti.addAP(ssid.c_str(), password.c_str());

wifiMulti.run();

if(WiFi.status() != WL_CONNECTED){

WiFi.disconnect(true);

wifiMulti.run();

}

audio.setPinout(I2S_BCLK, I2S_LRC, I2S_DOUT);

audio.setVolume(12); // 0...21

audio.connecttohost("http://mp3.ffh.de/radioffh/hqlivestream.mp3"); // 128k mp3

}

void loop()

{

audio.loop();

if(Serial.available()){ // put streamURL in serial monitor

audio.stopSong();

String r=Serial.readString(); r.trim();

if(r.length()>5) audio.connecttohost(r.c_str());

log_i("free heap=%i", ESP.getFreeHeap());

}

}

// optional

void audio_info(const char *info){

Serial.print("info "); Serial.println(info);

}

void audio_id3data(const char *info){ //id3 metadata

Serial.print("id3data ");Serial.println(info);

}

void audio_eof_mp3(const char *info){ //end of file

Serial.print("eof_mp3 ");Serial.println(info);

}

void audio_showstation(const char *info){

Serial.print("station ");Serial.println(info);

}

void audio_showstreamtitle(const char *info){

Serial.print("streamtitle ");Serial.println(info);

}

void audio_bitrate(const char *info){

Serial.print("bitrate ");Serial.println(info);

}

void audio_commercial(const char *info){ //duration in sec

Serial.print("commercial ");Serial.println(info);

}

void audio_icyurl(const char *info){ //homepage

Serial.print("icyurl ");Serial.println(info);

}

void audio_lasthost(const char *info){ //stream URL played

Serial.print("lasthost ");Serial.println(info);

}

这里将这一网址发给esp32播放 http://mp3.ffh.de/radioffh/hqlivestream.mp3,当然可以更换为其他mp3地址 

烧录后开始播放!

第二部分:INMP麦克风测试

SCK:I2S时钟线,是由主机产生的高频方波,用来控制每位数据的传输时序

SD:I2S数据线,从机通过这根线把AD采样值发送给主机

WS:I2S声道选择线,I2S协议可以传输左右两个声道的数据,WS信号是由主机发送给从机的,从机根据WS的电平高低,判断当前数据帧发送左声道还是右声道数据,WS低电平时,从机发送左声道数据,高电平发送右声道。

L/R:芯片左右声道选择线,每个麦克风只能检测一处声源,因此若要进行双声道录音,就要使用两个模块,一左一右放置。

 

需要:esp32开发板、INMP441模块、连接线

一、硬件连接

I2S_WS ----------------32

I2S_SD-----------------35

I2S_SCK-------------- 33

VDD---------------------VCC

GND--------------------GND

注意INMP441的 L/R接地之后才稳定输出数据 否则一直都是0,尤其是自己画板子

二、麦克风测试

<code>// 头文件

#include <driver/i2s.h>

//按照接线确定编号

#define I2S_WS 32

#define I2S_SD 35

#define I2S_SCK 33

// 使用I2S处理器

#define I2S_PORT I2S_NUM_0

// 定义缓冲区长度

#define bufferLen 64

int16_t sBuffer[bufferLen];

void i2s_install() {

//设置I2S处理器配置

const i2s_config_t i2s_config = {

.mode = i2s_mode_t(I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_RX),

.sample_rate = 44100,

.bits_per_sample = i2s_bits_per_sample_t(16),

.channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_ONLY_LEFT,

.communication_format = i2s_comm_format_t(I2S_COMM_FORMAT_STAND_I2S),

.intr_alloc_flags = 0,

.dma_buf_count = 8,

.dma_buf_len = bufferLen,

.use_apll = false

};

i2s_driver_install(I2S_PORT, &i2s_config, 0, NULL);

}

void i2s_setpin() {

// 设置I2S引脚配置

const i2s_pin_config_t pin_config = {

.bck_io_num = I2S_SCK,

.ws_io_num = I2S_WS,

.data_out_num = -1,

.data_in_num = I2S_SD

};

i2s_set_pin(I2S_PORT, &pin_config);

}

void setup() {

// 设置串口监视器

Serial.begin(115200);

Serial.println(" ");

delay(1000);

// 设置I2S

i2s_install();

i2s_setpin();

i2s_start(I2S_PORT);

delay(500);

}

void loop() {

// 获取I2S数据并将其放入数据缓冲区

size_t bytesIn = 0;

esp_err_t result = i2s_read(I2S_PORT, &sBuffer, bufferLen, &bytesIn, portMAX_DELAY);

if (result == ESP_OK)

{

// 读取I2S数据缓冲区

int16_t samples_read = bytesIn / 8;

if (samples_read > 0) {

float mean = 0;

for (int16_t i = 0; i < samples_read; ++i) {

mean += (sBuffer[i]);

}

// 取数据读数的平均值

mean /= samples_read;

// 串口绘图

Serial.println(mean);

}

}

}

本代码通过调用 i2s_read() 函数从 I2S 接口读取音频数据,并计算了读取数据的均值,最后通过串口输出均值

成功烧录后,打开串口监视器,可以看到打印出的数据,可以用来表征一段时间内的音频信号强度或者音量大小。打开串口绘图仪,可以看到画出图像

这样就是代表麦克风成功运转了!可以用它进行进一步的开发……

第三部分:



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