Pico-Audio

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Pico-Audio
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功能简介
特性 音频解码
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
接口 I2S

说明

产品概述

提供Pico C语言例程

产品简介

本产品是基于Pico而设计的音频模块,采用PCM5101A低功耗立体声解码器,I2S接口传输音频,支持宽范围音频采样频率。可同时对耳机与扬声器进行输出。
Rev2.1版本:
本产品是基于Pico而设计的音频模块,采用CS4344低功耗立体声解码器,I2S接口传输音频,支持宽范围音频采样频率。可同时对耳机与扬声器进行输出。

产品特性

  • 支持8~384,000Hz的音频采样频率
  • 芯片内置PLL免除了对主时钟的需要,实现了3线制I2S接口有效的减少了系统的EMI
  • 自带欠压保护,采用双重静音系统,在时钟错误及电源故障时自动静音(停止输出)
  • 提供20dB的带外噪声
  • 板载了标准的3.5mm耳机与4线扬声器输出接口,支持音频输出
  • 提供了Pico声卡免驱驱动程序,兼容windows、Linux等系统
  • 提供了Pico音频播放程序

Rev2.1 :

  • 支持2~200KHz的音频采样频率
  • 芯片内置PLL,音频时钟脚可以获取主时钟屏幕,并自动降频
  • 板载了标准的3.5mm耳机与4线扬声器输出接口,支持音频输出
  • 提供了Pico声卡免驱驱动程序,兼容windows、Linux等系统
  • 提供了Pico音频播放程序

产品参数

  • 供电电压:5V
  • 逻辑电压:3.3V
  • 音频解码芯片:PCM5101A
  • 音频接口:I2S
  • DAC信噪比:106dB
  • 耳机驱动:40mW (16Ω@3.3V)
  • 扬声器驱动:2.6W per channel (4Ω BTL)

Rec2.1

  • 供电电压:5V
  • 逻辑电压:3.3V
  • 音频解码芯片:CS4344
  • 音频接口:I2S
  • DAC信噪比:105dB
  • 耳机驱动:40mW (16Ω@3.3V)
  • 扬声器驱动:2.6W per channel (4Ω BTL)

硬件资源

初始版本

Pico-Audio-1.jpg
L+、L-分别对应左扬声器的正、负极; R+、R-分别对应右扬声器的正、负极。

功能引脚 Pico引脚(BCM) 描述
VSYS VSYS 供电电源(5V电源输入)
3V3(OUT) 3V3(OUT) 逻辑电源(3.3V电源输入)
GND GND 电源地
DIN GPIO26 音频数据输入
BCk GPIO27 音频数据位时钟输入
LRCK GPIO28 音频数据字时钟输入

Rev2.1版本

Pico-Audio-11.jpg
L+、L-分别对应左扬声器的正、负极; R+、R-分别对应右扬声器的正、负极。

功能引脚 Pico引脚(BCM) 描述
VSYS VSYS 供电电源(5V电源输入)
GND GND 电源地
DIN GPIO22 音频数据输入
DIN GPIO26 芯片主时钟输入
BCk GPIO27 音频数据位时钟输入
LRCK GPIO28 音频数据字时钟输入

通信协议

I2S通信协议1.png
I2S协议最需要注意的一点是,它以采样脉冲变化后的第二个时钟为数据的第一位,以下一个采样脉冲变化后的第一个时钟为数据的最后一位。
LRCK :音频数据字时钟输入,当其为低电平时为左声道采集数据,当其为高电平时为右声道采集数据。
BCK :音频数据位时钟输入,当其产生上升沿跳变时对数据进行采集,其频率必须为LRCK频率的32倍或48倍或64倍。
DATA :音频数据输入 ,注意数据为有符号型的数据,数据传输可以选择16位、24位、32位数据,高位在前、低位在后。


硬件连接

连接Pico的时候,请注意对应方向不要接反。可以观察模块上有USB丝印的一端与Pico的USB接口一端来判断方向
您可以对照以下表格连线。

Pico连接引脚对应关系
Pico-Audio Pico 功能
VSYS VSYS 供电电源(5V电源输入)
3V3(OUT) 3V3(OUT) 逻辑电源(3.3V电源输入)
GND GND 电源地
DIN GPIO26 音频数据输入
BCk GPIO27 音频数据位时钟输入
LRCK GPIO28 音频数据字时钟输入


Pico-Audio Rev2.1 Pico 功能
VSYS VSYS 供电电源(5V电源输入)
GND GND 电源地
DIN GPIO22 音频数据输入
MCLK GPIO26 芯片主时钟输入
LRCK GPIO27 音频数据字时钟输入
SCLK GPIO28 音频数据位时钟输入

Pico-Audio-4.jpg

程序下载

打开树莓派终端,执行:

sudo apt-get install p7zip-full
cd ~
sudo wget  https://www.waveshare.net/w/upload/7/7c/Pico_Audio.7z 
7z x Pico_Audio.7z -o./Pico-Audio
cd ~/Pico_Audio

Rev2.1版本请使用以下命令

sudo apt-get install p7zip-full
cd ~
sudo wget  https://www.waveshare.net/w/upload/9/92/Pico-Audio-V2.7z
7z x Pico-Audio-V2.7z -o./Pico-Audio-V2
cd ~/Pico-Audio-V2

在Pico_Audio文件中有两个文件夹,在Pico_Audio文件夹中存储着音频输出程序,在usb_sound_card文件夹中存储着声卡的uf2文件,直接将其复制进入Pico中即可

cp usb_sound_card.uf2  /media/pi/RPI-RP2/

例程使用

C部分

  • 以下教程为在树莓派上操作,但由于cmake的多平台、可移植的特点,在PC上也是能成功编译,但操作略有不同,需要您自行判断。

进行编译,请确保在Pico-Audio目录:

cd ~/Pico_Audio/Pico-Audio/

Rev2.1版本请使用以下命令

cd ~/Pico-Audio-V2/Pico-Audio/

创建并进入build目录,并添加SDK: 其中 ../../pico-sdk 是你的SDK的目录。 我们示例程序中是有build的,直接进入即可

cd build
export PICO_SDK_PATH=../../pico-sdk
(注意:务必写对你自己的SDK所在路径)

执行cmake自动生成Makefile文件

cmake ..

执行make生成可执行文件,第一次编译时间比较久

make -j9

编译完成,会生成uf2文件。 按住Pico板上的按键,将pico通过Micro USB线接到电脑的USB接口,然后松开按键。接入之后,电脑会自动识别到一个可移动盘(RPI-RP2),将build文件夹下的audio_firmware.uf2 文件复制到识别的可移动盘(RPI-RP2)中即可。

cp audio_firmware.uf2  /media/pi/RPI-RP2/

Pico快速上手

固件下载

MicroPython固件下载
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C_Blink固件下载
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文字教程

基础介绍

Raspberry Pi Pico的基础介绍

MicroPython系列

【MicroPython】machine.Pin类函数详解
【MicroPython】machine.PWM类函数详解
【MicroPython】machine.ADC类函数详解
【MicroPython】machine.UART类函数详解
【MicroPython】machine.I2C类函数详解
【MicroPython】machine.SPI类函数详解
【MicroPython】rp2.StateMachine类函数详解

C/C++系列

【C/C++】 Windows教程1——环境搭建
【C/C++】 Windows教程2——创建工程

Arduino IDE 系列

安装Arduino IDE

  1. 首先到Arduino官网下载Arduino IDE的安装包。
    Arduino下载2.0版本.jpg
  2. 这里选择仅下载就可以了。
    仅下载不捐赠.png
  3. 下载完成后,点击安装。
    IDE安装水印-1.gif
    注意:安装过程中会提示你安装驱动,我们点击安装即可
    Arduino驱动安装水印.jpg

Arduino IDE中文界面

  1. 第一次安装完成后,打开Arduino IDE全是英文界面,我们可以在File>Preferences切换成简体中文。
    首选项-简体中文.jpg
  2. 在Language里面选择简体中文,点击OK。
    首选项-简体中文ok.jpg

在Arduino IDE中安装Arduino-Pico Core

  1. 打开Arduino IDE,点击左上角的文件,选择首选项
    首选项水印-1.png
  2. 在附加开发板管理器网址中添加如下链接,然后点击OK
    https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json

    Pico首选项.png
    注意:如果您已经有ESP32板URL,您可以使用逗号分隔 URL,如下所示:

    https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json,https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json
  3. 点击工具>开发板>开发板管理器>搜索pico,由于我的电脑已经安装过了,所以显示已安装
    开发板管理器.png
    开发板管理器-1.png
国内用户
  • 因为网络原因,国内用户连接github并不稳定,我们另外提供了一份安装包,可以跳过在线的过程
  • 若已经成功配置了pico环境,可以直接跳过本章
  1. 下载rp2040压缩包,将解压的rp2040文件夹复制到如下路径下
    C:\Users\[username]\AppData\Local\Arduino15\packages

    Rp2040包.png
    注意:将里面用户名:[username]替换成自己的用户名

第一次上传程序

  1. 按住Pico板上的BOOTSET按键,将pico通过Micro USB线接到电脑的USB接口,待电脑识别出一个可移动硬盘(RPI-RP2)后,松开按键。
    Pico连接数据线.gif


  1. 下载程序,打开arduino\PWM\D1-LED路径下的D1-LED.ino
  2. 点击工具>端口,记住已有的COM,不需要点击这个COM(不同电脑显示的COM不一样,记住自己电脑上已有的COM)
    Pico连接前端口.png
  3. 用USB线将驱动板和计算机连接起来,再点击工具>端口,第一次连接选择uf2 Board,上传完成后,再次连接就会多出一个COM口
    Pico连接后uf2.png
  4. 点击工具>开发板>Raspberry Pi Pico/RP2040>Raspberry Pi Pico
    工具pico开发板.png
    Arduono-Raspberrypi pico.png
  5. 设置完成后,点击向右箭头上传将程序
    Pico上传程序.png
  • 如果期间遇到了问题,需要重新安装或者更换Arduino IDE版本时,卸载Arduino IDE需要卸载干净,卸载软件后需要手动删除C:\Users\[name]\AppData\Local\Arduino15这个文件夹内的所有内容(需要显示隐藏文件才能看到) 再重新安装

开源例程

MircoPython视频例程(github)
MicroPython固件/Blink例程(C)
树莓派官方C/C++示例程序 (github)
树莓派官方micropython示例程序 (github)
Arduino官方C/C++示例程序 (github)


图纸

FAQ


技术支持


联系人:刘工
EMAIL:2881669563@qq.com
电话:0755-83040712
QQ:2881669563
微信:扫下方二维码添加
Lyj.png

说明:进行售后服务前,请准备好客户信息(定货单位、定货人等),以供验证