Beranda>Terkait pemrograman>Kode sumber lainnya
Unduh

Penerima dan Pengirim Musik Bluetooth Arduino Sederhana untuk ESP32

ESP32 adalah mikrokontroler yang menyediakan API untuk Bluetooth A2DP yang dapat digunakan untuk menerima data suara misalnya dari Ponsel Anda dan membuatnya tersedia melalui metode panggilan balik. Outputnya adalah aliran data PCM, yang diterjemahkan dari format SBC. Dokumentasinya dapat ditemukan di sini.

I2S adalah standar antarmuka bus serial listrik yang digunakan untuk menghubungkan perangkat audio digital bersama-sama. Ini digunakan untuk mengkomunikasikan data audio PCM antara sirkuit terintegrasi dalam perangkat elektronik.

Jadi kita cukup memasukkan input dari Bluetooth ke output I2S: Contoh dari Espressif dapat ditemukan di Github.

Sayangnya contoh ini tidak membuat saya senang sehingga saya memutuskan untuk mengubahnya menjadi Perpustakaan Arduino sederhana yang sangat mudah digunakan dari IDE Perangkat Lunak Arduino.

Protokol Bluetooth yang Didukung

Sesuai dengan namanya perpustakaan ini, ia mendukung protokol Bluetooth A2DP yang hanya menyediakan streaming audio!

Ini juga mendukung Audio/Video Remote Control Profile (AVRCP) bersama dengan A2DP.

Profil Hands-Free (HFP), Profil Headset (HSP) dan AVRCP yang berdiri sendiri tanpa A2DP tidak didukung!

API I2S/Ketergantungan

Espressif menghentikan API I2S lama: Jadi dengan Arduino v3.0.0 (IDF v5) integrasi I2S lama saya tidak akan tersedia lagi. Sintaks lama masih berfungsi selama Anda tidak memutakhirkan.

Untuk mendukung API keluaran unik yang tidak bergantung pada versi, disarankan untuk menginstal dan menggunakan pustaka AudioTools. Jadi dokumentasi dan semua contoh telah diperbarui untuk menggunakan pendekatan baru ini.

Namun Anda juga dapat melakukan output ke kelas lain yang diwarisi dari Arduino Print: misalnya Arduino ESP32 I2SClass atau Anda dapat menggunakan panggilan balik data yang dijelaskan di bawah.

Wastafel A2DP (Penerima Musik)

Ini dapat digunakan misalnya untuk membuat Speaker Bluetooth Anda sendiri.

Contoh I2S Sederhana (A2DS Sink) menggunakan Pin default

Berikut adalah contoh paling sederhana yang hanya menggunakan pengaturan default yang tepat: 

# include " AudioTools.h "
# include " BluetoothA2DPSink.h "

I2SStream i2s;
BluetoothA2DPSink a2dp_sink (i2s);

void setup () {
    a2dp_sink. start ( " MyMusic " );
}

void loop () {
}

Ini membuat perangkat Bluetooth baru dengan nama "MyMusic" dan outputnya akan dikirim ke pin I2S default berikut yang perlu dihubungkan ke DAC eksternal:

  • bck_io_num = 14
  • ws_io_num = 15
  • data_out_num = 22

Harap perhatikan bahwa pin default ini telah berubah dibandingkan dengan API lama!

Mendefinisikan Pin

Anda dapat menentukan pin Anda sendiri dengan mudah sebelum start . 

# include " AudioTools.h "
# include " BluetoothA2DPSink.h "

I2SStream i2s;
BluetoothA2DPSink a2dp_sink (i2s);

void setup () {
    auto cfg = i2s. defaultConfig ();
    cfg. pin_bck = 14 ;
    cfg. pin_ws = 15 ;
    cfg. pin_data = 22 ;
    i2s. begin (cfg);

    a2dp_sink. start ( " MyMusic " );
}

void loop () {
}

Keluaran Menggunakan API ESP32 I2S

Anda juga dapat menggunakan API Arduino ESP32 I2S: Anda tidak perlu menginstal perpustakaan tambahan apa pun untuk ini. 

# include " ESP_I2S.h "
# include " BluetoothA2DPSink.h "

const uint8_t I2S_SCK = 5 ;       /* Audio data bit clock */
const uint8_t I2S_WS = 25 ;       /* Audio data left and right clock */
const uint8_t I2S_SDOUT = 26 ;    /* ESP32 audio data output (to speakers) */
I2SClass i2s;

BluetoothA2DPSink a2dp_sink (i2s);

void setup () {
    i2s. setPins (I2S_SCK, I2S_WS, I2S_SDOUT);
    if (!i2s. begin (I2S_MODE_STD, 44100 , I2S_DATA_BIT_WIDTH_16BIT, I2S_SLOT_MODE_STEREO, I2S_STD_SLOT_BOTH)) {
      Serial. println ( " Failed to initialize I2S! " );
      while ( 1 ); // do nothing
    }

    a2dp_sink. start ( " MyMusic " );
}
void loop () {}

Harap dicatat, bahwa API ini juga bergantung pada versi yang diinstal: Contoh di atas adalah untuk ESP32 >= 3.0.0!

Keluaran ke DAC Internal

Anda juga dapat mengirim output langsung ke DAC internal ESP32 dengan menggunakan AnalogAudioStream dari AudioTools: 

# include " AudioTools.h "
# include " BluetoothA2DPSink.h "

AnalogAudioStream out;
BluetoothA2DPSink a2dp_sink (out);

void setup () {
    a2dp_sink. start ( " MyMusic " );
}

void loop () {
}

Outputnya sekarang menuju ke pin DAC GPIO25 (Saluran 1) dan GPIO26 (Saluran 2).

Mengakses Aliran Data Sink dengan Callback

Anda dapat diberitahu ketika sebuah paket diterima. API ini menggunakan data PCM yang biasanya diformat sebagai laju pengambilan sampel 44,1kHz, data sampel dua saluran 16-bit. 

 // In the setup function:
a2dp_sink.set_on_data_received(data_received_callback);


// Then somewhere in your sketch:
void data_received_callback () {
  Serial. println ( " Data packet received " );
}

Atau Anda dapat mengakses paket: 

 // In the setup function:
a2dp_sink.set_stream_reader(read_data_stream);

// Then somewhere in your sketch:
void read_data_stream ( const uint8_t *data, uint32_t length)
{
  int16_t *samples = ( int16_t *) data;
  uint32_t sample_count = length/ 2 ;
  // Do something with the data packet
}

Dalam metode a2dp_sink.set_stream_reader() Anda dapat memberikan parameter opsional yang menentukan apakah Anda ingin output ke I2S aktif atau nonaktif - Jadi, Anda dapat menggunakan metode ini misalnya untuk mematikan I2S hanya dengan memanggil a2dp_sink.set_stream_reader(read_data_stream, false)

Dukungan untuk Metadata

Anda dapat mendaftarkan metode yang akan dipanggil ketika sistem menerima metadata AVRC ( esp_avrc_md_attr_mask_t ). Ini sebuah contoh 

 void avrc_metadata_callback ( uint8_t data1, const uint8_t *data2) {
  Serial. printf ( " AVRC metadata rsp: attribute id 0x%x, %s n " , data1, data2);
}
a2dp_sink.set_avrc_metadata_callback(avrc_metadata_callback);
a2dp_sink.start( " BT " );

Secara default, Anda seharusnya mendapatkan informasi yang paling penting, namun Anda dapat menyesuaikannya dengan memanggil metode set_avrc_metadata_attribute_mask , misalnya jika Anda hanya memerlukan judul dan waktu pemutaran, Anda dapat menghubungi: 

 set_avrc_metadata_attribute_mask (ESP_AVRC_MD_ATTR_TITLE | ESP_AVRC_MD_ATTR_PLAYING_TIME);

sebelum Anda memulai wastafel A2DP. Perhatikan bahwa data2 sebenarnya adalah string char*, jadi meskipun ESP_AVRC_MD_ATTR_PLAYING_TIME didokumentasikan sebagai milidetik durasi media, Anda harus menguraikannya sebelum menghitungnya. Lihat contoh metadata untuk informasi lebih lanjut.

Dukungan untuk Notifikasi

Mirip dengan avrc_metadata_callback , ESP IDF v4+ mendukung callback esp_avrc_rn_param_t tertentu seperti set_avrc_rn_playstatus_callback , set_avrc_rn_play_pos_callback dan set_avrc_rn_track_change_callback yang dapat digunakan untuk mendapatkan status pemutaran esp_avrc_playback_stat_t playback , posisi pemutaran uint32_t play_pos dan uint8_t elm_id melacak perubahan bendera masing-masing. Lihat contoh playing_status_callbacks untuk lebih jelasnya.

Dukungan untuk Perintah AVRC

Saya telah menambahkan perintah AVRC berikut, yang dapat Anda gunakan untuk 'mengontrol' Sumber A2DP Anda:

  • bermain();
  • berhenti sebentar();
  • berhenti();
  • Berikutnya();
  • sebelumnya();
  • fast_forward();
  • memutar ulang();

Sumber A2DP (Pengirim Musik)

Ini dapat digunakan untuk memberi makan misalnya Speaker Bluetooth Anda dengan data audio Anda.

Mengirim Data dari Sumber Data A2DS dengan Callback

Kami juga dapat menghasilkan suara dan mengirimkannya misalnya ke Speaker Bluetooth.

Codec audio yang didukung di ESP32 A2DP adalah SBC: API menggunakan data PCM yang biasanya diformat sebagai laju pengambilan sampel 44,1kHz, data sampel dua saluran 16-bit.

Saat Anda memulai Sumber BluetoothA2DPS, Anda harus meneruskan nama Bluetooth yang ingin Anda sambungkan dan 'fungsi panggilan balik' yang menghasilkan data suara: 

# include " BluetoothA2DPSource.h "

BluetoothA2DPSource a2dp_source;

// callback 
int32_t get_sound_data (Frame *data, int32_t frameCount) {
    // generate your sound data 
    // return the effective length (in frames) of the generated sound  (which usually is identical with the requested len)
    // 1 frame is 2 channels * 2 bytes = 4 bytes
    return frameCount;
}

void setup () {
  a2dp_source. start ( " MyMusic " , get_sound_data);  
}

void loop () {
}

Dalam contoh tersebut Anda dapat menemukan implementasi yang menghasilkan suara dengan bantuan fungsi sin(). Anda juga dapat menyebutkan beberapa nama Bluetooth alternatif. Sistem hanya terhubung ke sistem pertama yang tersedia: 

 void setup () {
  static std::vector< char *> bt_names = { " MyMusic " , " RadioPlayer " , " MusicPlayer " };
  a2dp_source. start (bt_names, get_sound_data); 
}

Mengirim Data dari Sumber Data A2DS dengan Data Tercatat

Anda juga dapat memberikan data secara langsung sebagai array sederhana uint8_t: 

# include " BluetoothA2DPSource.h "

extern const uint8_t StarWars10_raw[];
extern const unsigned int StarWars10_raw_len;

BluetoothA2DPSource a2dp_source;
SoundData *music = new OneChannelSoundData(( int16_t *)StarWars30_raw, StarWars30_raw_len/ 2 );

void setup () {
  a2dp_source. start ( " RadioPlayer " );  
  a2dp_source. write_data (music);
}

void loop () {
}

Array dapat disiapkan misalnya dengan cara berikut:

  • Buka file suara apa pun di Audacity.
    • Pilih Trek -> Sampel Ulang dan pilih 44100
    • Ekspor -> Ekspor Audio -> Header Mentah; Menandatangani PCM 16 bit
  • Konversikan ke file c misalnya dengan "xxd -i file_example_WAV_1MG.raw file_example_WAV_1MG.c"
    • tambahkan kualifikasi const ke definisi array yang dihasilkan. Misalnya const unsigned char file_example_WAV_1MG_raw[] = {

Anda mungkin ingin mengkompilasi dengan Skema Partisi: Aplikasi Besar!

Pada contoh di atas kami menyediakan data dengan satu saluran. Keuntungannya adalah menggunakan lebih sedikit ruang dibandingkan rekaman 2 saluran, yang dapat Anda gunakan dengan cara berikut: 

 SoundData *data = new TwoChannelSoundData((Frame*)StarWars10_raw,StarWars10_raw_len/4);

Di konstruktor Anda dapat meneruskan parameter tambahan: 

 TwoChannelSoundData (Frame *data, int32_t frameCount, bool loop= false );
OneChannelSoundData ( int16_t *data, int32_t frameCount, bool loop= false , ChannelInfo channelInfo=Both);
OneChannel8BitSoundData ( int8_t *data, int32_t frameCount, bool loop= false , ChannelInfo channelInfo=Both);

Pencatatan

Library ini menggunakan logger ESP32 yang dapat Anda aktifkan di Arduino di - Tools - Core Debug Log.

Arsitektur / Ketergantungan

Kode saat ini sepenuhnya bergantung pada ESP-IDF (yang juga disediakan oleh inti Arduino ESP32). Tidak ada ketergantungan lain dan ini termasuk Arduino API!

Oleh karena itu kami mendukung:

  • Arduino
  • PlatformIO
  • IDF espresif

Namun pembatasan ini membatasi contoh yang diberikan.

Sebelum Anda mengkloning proyek, harap baca informasi berikut yang dapat ditemukan di Wiki.

Pemrosesan Suara Digital

Anda dapat menggunakan perpustakaan ini secara mandiri, tetapi ini adalah bagian dari proyek alat audio saya. Jadi Anda dapat dengan mudah meningkatkan fungsi ini dengan efek suara, menggunakan filter, menggunakan sink audio atau sumber audio alternatif, melakukan FFT, dll. Berikut adalah contoh sederhana bagaimana Anda dapat menganalisis data audio dengan FFT.

Dokumentasi

  • Dokumentasi kelas dapat ditemukan di sini
  • Anda juga dapat menemukan informasi lebih lanjut di Wiki

Mendukung

Saya menghabiskan banyak waktu untuk memberikan dokumentasi yang komprehensif dan lengkap. Jadi harap baca dokumentasinya terlebih dahulu dan periksa masalah serta diskusinya sebelum memposting hal baru di Github.

Buka masalah hanya untuk bug dan jika itu bukan bug, gunakan diskusi: Berikan informasi yang cukup tentang

  • skenario/sketsa yang dipilih
  • apa sebenarnya yang Anda coba lakukan
  • perangkat keras Anda
  • versi perangkat lunak Anda
    • Versi ESP32 dari Board Manager
    • versi perpustakaan ESP32-A2DP

untuk memungkinkan orang lain memahami dan mereproduksi masalah Anda.

Yang terakhir, yang terpenting, jangan kirimi saya email apa pun atau kirimkan pertanyaan apa pun di situs pribadi saya!

Tunjukkan dan Ceritakan

Dapatkan inspirasi dari proyek yang menggunakan perpustakaan ini dan bagikan proyek Anda dengan komunitas.

Instalasi

Untuk Arduino Anda dapat mengunduh perpustakaan sebagai zip dan memanggil include Library -> zip perpustakaan. Atau Anda dapat mengkloning proyek ini ke folder perpustakaan Arduino misalnya dengan 

 cd  ~ /Documents/Arduino/libraries
git clone https://github.com/pschatzmann/ESP32-A2DP.git
git clone https://github.com/pschatzmann/arduino-audio-tools.git

Untuk contoh yang diberikan, Anda juga perlu menginstal perpustakaan alat audio.

Untuk kerangka lain lihat Wiki

Ubah Riwayat

Riwayat Perubahan dapat ditemukan di Wiki

Sponsor Saya

Perangkat lunak ini benar-benar gratis, tetapi Anda dapat membuat saya bahagia dengan menghadiahi saya hadiah

  • Belikan aku kopi
  • Paypal saya
Memperluas
Informasi Tambahan
Aplikasi Terkait
Direkomendasikan untuk Anda
Informasi Terkait Semua