หน้าแรก>การเขียนโปรแกรมที่เกี่ยวข้อง>ซอร์สโค้ดอื่น ๆ
ดาวน์โหลด

เครื่องรับและส่งเพลง Bluetooth Arduino อย่างง่ายสำหรับ ESP32

ESP32 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มี API สำหรับ Bluetooth A2DP ซึ่งสามารถใช้เพื่อรับข้อมูลเสียง เช่น จากโทรศัพท์มือถือของคุณ และทำให้พร้อมใช้งานผ่านวิธีการโทรกลับ เอาต์พุตเป็นสตรีมข้อมูล PCM ถอดรหัสจากรูปแบบ SBC สามารถดูเอกสารได้ที่นี่

I2S เป็นมาตรฐานอินเทอร์เฟซบัสอนุกรมทางไฟฟ้าที่ใช้สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์เสียงดิจิทัลเข้าด้วยกัน ใช้ในการสื่อสารข้อมูลเสียง PCM ระหว่างวงจรรวมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ดังนั้นเราจึงสามารถป้อนอินพุตจาก Bluetooth ไปยังเอาต์พุต I2S ได้: ตัวอย่างนี้จาก Espressif สามารถพบได้บน Github

น่าเสียดายที่ตัวอย่างนี้ไม่ทำให้ฉันมีความสุข ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจแปลงมันเป็น ไลบรารี Arduino ธรรมดาที่ใช้งานง่ายมากจาก Arduino Software IDE

รองรับโปรโตคอลบลูทูธ

ตามชื่อของ libariy นี้ รองรับโปรโตคอล A2DP Bluetooth ซึ่งให้บริการสตรีมเสียงเท่านั้น!

นอกจากนี้ยังรองรับโปรไฟล์การควบคุมระยะไกลเสียง/วิดีโอ (AVRCP) ร่วมกับ A2DP

ไม่ รองรับโปรไฟล์แฮนด์ฟรี (HFP), โปรไฟล์ชุดหูฟัง (HSP) และ AVRCP แบบสแตนด์อโลนที่ไม่มี A2DP!

I2S API / การพึ่งพา

Espressif กำลังจะเลิกใช้ I2S API รุ่นเก่า: ดังนั้นด้วย Arduino v3.0.0 (IDF v5) การผสานรวม I2S เก่าของฉันจะไม่สามารถใช้ได้อีกต่อไป ไวยากรณ์แบบเดิมยังคงใช้งานได้ตราบเท่าที่คุณไม่อัปเกรด

เพื่อสนับสนุน API เอาต์พุตเฉพาะซึ่งเป็นเวอร์ชันที่ไม่ขึ้นอยู่กับเวอร์ชัน ขอแนะนำให้ติดตั้งและใช้ไลบรารี AudioTools ดังนั้นเอกสารประกอบและตัวอย่างทั้งหมดจึงได้รับการอัปเดตเพื่อใช้แนวทางใหม่นี้

อย่างไรก็ตาม คุณยังสามารถส่งออกไปยังคลาสอื่นๆ ที่สืบทอดมาจาก Arduino Print ได้ เช่น Arduino ESP32 I2SClass หรือคุณสามารถใช้การเรียกกลับข้อมูลที่อธิบายไว้ด้านล่าง

A2DP Sink (ตัวรับเพลง)

สามารถใช้เช่นเพื่อสร้างลำโพง Bluetooth ของคุณเอง

ตัวอย่าง I2S อย่างง่าย (A2DS Sink) โดยใช้พินเริ่มต้น

นี่คือตัวอย่างที่ง่ายที่สุดที่ใช้การตั้งค่าเริ่มต้นที่เหมาะสม: 

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

I2SStream i2s;
BluetoothA2DPSink a2dp_sink (i2s);

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

void loop () {
}

สิ่งนี้จะสร้างอุปกรณ์ Bluetooth ใหม่ชื่อ "MyMusic" และเอาต์พุตจะถูกส่งไปยังพิน I2S เริ่มต้นต่อไปนี้ซึ่งจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับ DAC ภายนอก:

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

โปรดทราบว่าพินเริ่มต้นเหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับ API เดิม!

การกำหนดพิน

คุณสามารถกำหนดหมุดของคุณเองได้อย่างง่ายดายก่อน 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 () {
}

เอาต์พุตโดยใช้ ESP32 I2S API

คุณยังสามารถใช้ Arduino ESP32 I2S API ได้ด้วย: คุณไม่จำเป็นต้องติดตั้งไลบรารีเพิ่มเติมใดๆ สำหรับสิ่งนี้ 

# 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 () {}

โปรดทราบว่า API นี้ขึ้นอยู่กับเวอร์ชันที่ติดตั้งด้วย: ตัวอย่างด้านบนใช้สำหรับ ESP32 >= 3.0.0!

เอาต์พุตไปยัง DAC ภายใน

คุณยังสามารถส่งเอาต์พุตโดยตรงไปยัง DAC ภายในของ ESP32 ได้โดยใช้ AnalogAudioStream จาก AudioTools: 

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

AnalogAudioStream out;
BluetoothA2DPSink a2dp_sink (out);

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

void loop () {
}

เอาต์พุตไปที่หมุด DAC GPIO25 (ช่อง 1) และ GPIO26 (ช่อง 2)

การเข้าถึง Sink Data Stream ด้วยการโทรกลับ

คุณสามารถแจ้งเตือนเมื่อได้รับแพ็กเก็ต API ใช้ข้อมูล PCM ซึ่งปกติจะจัดรูปแบบเป็นอัตราการสุ่มตัวอย่าง 44.1kHz ซึ่งเป็นข้อมูลตัวอย่าง 16 บิตแบบสองช่องสัญญาณ 

 // 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 " );
}

หรือคุณสามารถเข้าถึงแพ็กเก็ต: 

 // 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
}

ในเมธอด a2dp_sink.set_stream_reader() คุณสามารถระบุพารามิเตอร์ทางเลือกที่กำหนดว่าคุณต้องการให้เอาต์พุตไปยัง I2S ทำงานหรือปิดใช้งาน ดังนั้นคุณสามารถใช้วิธีนี้เพื่อปิด I2S เพียงแค่เรียก a2dp_sink.set_stream_reader(read_data_stream, false)

การสนับสนุนสำหรับข้อมูลเมตา

คุณสามารถลงทะเบียนวิธีการซึ่งจะถูกเรียกเมื่อระบบได้รับข้อมูลเมตา AVRC ใด ๆ ( esp_avrc_md_attr_mask_t ) นี่คือตัวอย่าง 

 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 " );

ตามค่าเริ่มต้น คุณควรได้รับข้อมูลที่สำคัญที่สุด อย่างไรก็ตาม คุณสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยการเรียกเมธอด set_avrc_metadata_attribute_mask เช่น หากคุณต้องการเพียงชื่อเรื่องและเวลาเล่น ก็สามารถโทรได้: 

 set_avrc_metadata_attribute_mask (ESP_AVRC_MD_ATTR_TITLE | ESP_AVRC_MD_ATTR_PLAYING_TIME);

ก่อนที่คุณจะเริ่ม A2DP sink โปรดทราบว่า data2 จริงๆ แล้วเป็นสตริงอักขระ* ดังนั้นแม้ว่า ESP_AVRC_MD_ATTR_PLAYING_TIME จะถูกบันทึกเป็นระยะเวลามิลลิวินาทีของสื่อ คุณจะต้องแยกวิเคราะห์ก่อนคำนวณ ดูตัวอย่างข้อมูลเมตาสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

รองรับการแจ้งเตือน

ในทำนองเดียวกันกับ avrc_metadata_callback , ESP IDF v4+ รองรับการเรียกกลับ esp_avrc_rn_param_t ที่เลือก เช่น set_avrc_rn_playstatus_callback , set_avrc_rn_play_pos_callback และ set_avrc_rn_track_change_callback ซึ่งสามารถใช้เพื่อรับสถานะการเล่น esp_avrc_playback_stat_t playback , การเล่น uint32_t play_pos ตำแหน่งและสถานะการเปลี่ยนแปลงแทร็ก uint8_t elm_id ตามลำดับ ดูตัวอย่างการเล่น_status_callbacksสำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม

รองรับคำสั่ง AVRC

ฉันได้เพิ่มคำสั่ง AVRC ต่อไปนี้ซึ่งคุณสามารถใช้เพื่อ 'ควบคุม' แหล่งที่มา A2DP ของคุณ:

  • เล่น();
  • หยุดชั่วคราว();
  • หยุด();
  • ต่อไป();
  • ก่อนหน้า();
  • รวดเร็ว_ไปข้างหน้า();
  • ย้อนกลับ();

แหล่งที่มา A2DP (ผู้ส่งเพลง)

สามารถใช้เพื่อป้อนข้อมูลเสียงเช่นลำโพง Bluetooth ของคุณ

การส่งข้อมูลจากแหล่งข้อมูล A2DS พร้อมการโทรกลับ

เรายังสามารถสร้างเสียงและส่งไปยังลำโพงบลูทูธได้อีกด้วย

ตัวแปลงสัญญาณเสียงที่รองรับใน ESP32 A2DP คือ SBC: API ใช้ข้อมูล PCM ที่ปกติจัดรูปแบบเป็นอัตราการสุ่มตัวอย่าง 44.1kHz ข้อมูลตัวอย่าง 16 บิตแบบสองช่องสัญญาณ

เมื่อคุณเริ่ม BluetoothA2DPSource คุณจะต้องส่งชื่อ Bluetooth ที่คุณต้องการเชื่อมต่อและ 'ฟังก์ชันการโทรกลับ' ที่สร้างข้อมูลเสียง: 

# 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 () {
}

ในตัวอย่าง คุณจะพบการฝังที่สร้างเสียงด้วยความช่วยเหลือของฟังก์ชัน sin() คุณยังสามารถระบุชื่อ Bluetooth อื่นได้หลายชื่อ ระบบจะเชื่อมต่อกับระบบแรกที่มีอยู่: 

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

การส่งข้อมูลจากแหล่งข้อมูล A2DS ด้วยข้อมูลที่บันทึกไว้

คุณยังสามารถให้ข้อมูลได้โดยตรงในรูปแบบอาร์เรย์อย่างง่ายของ 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 () {
}

คุณสามารถจัดเตรียมอาร์เรย์ได้ดังต่อไปนี้:

  • เปิดไฟล์เสียงใด ๆ ใน Audacity
    • เลือกแทร็ก -> ตัวอย่างใหม่ และเลือก 44100
    • ส่งออก -> ส่งออกเสียง -> ส่วนหัวดิบ ; PCM 16 บิตที่ลงนาม
  • แปลงเป็นไฟล์ c เช่นด้วย "xxd -i file_example_WAV_1MG.raw file_example_WAV_1MG.c"
    • เพิ่มตัวระบุ const ให้กับคำจำกัดความอาร์เรย์ที่สร้างขึ้น เช่น const char file_example_WAV_1MG_raw[] ที่ไม่ได้ลงนาม const = {

คุณอาจต้องการคอมไพล์ด้วย Partition Scheme: Huge App!

ในตัวอย่างข้างต้น เราให้ข้อมูลด้วยช่องทางเดียว มีข้อดีคือใช้พื้นที่น้อยกว่าการบันทึกแบบ 2 ช่องมาก ซึ่งคุณสามารถใช้ในลักษณะต่อไปนี้: 

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

ใน Constructor คุณสามารถส่งพารามิเตอร์เพิ่มเติมได้: 

 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);

การบันทึก

ไลบรารีนี้ใช้ตัวบันทึก ESP32 ที่คุณสามารถเปิดใช้งานได้ใน Arduino ใน - เครื่องมือ - บันทึกการแก้ไขจุดบกพร่องหลัก

สถาปัตยกรรม / การพึ่งพา

รหัสปัจจุบันขึ้นอยู่กับ ESP-IDF เพียงอย่างเดียว (ซึ่งมีให้โดย Arduino ESP32 core) ไม่มีการพึ่งพาอื่นใดและรวมถึง Arduino API ด้วย!

ดังนั้นเราจึงสนับสนุน:

  • อาร์ดูโน่
  • แพลตฟอร์มIO
  • เอสเพรสซิฟ ไอดีเอฟ

ข้อจำกัดนี้จำกัดตามตัวอย่างที่ให้ไว้

ก่อนที่คุณจะโคลนโครงการ โปรดอ่านข้อมูลต่อไปนี้ซึ่งสามารถพบได้ใน Wiki

การประมวลผลเสียงดิจิตอล

คุณสามารถใช้ไลบรารีนี้แบบสแตนด์อโลนได้ แต่เป็นส่วนหนึ่งของโปรเจ็กต์เครื่องมือเสียงของฉัน ดังนั้นคุณจึงสามารถปรับปรุงฟังก์ชันนี้ได้อย่างง่ายดายด้วยเอฟเฟกต์เสียง ใช้ฟิลเตอร์ ใช้แหล่งเสียงหรือแหล่งเสียงอื่น ทำ FFT ฯลฯ ต่อไปนี้คือตัวอย่างง่ายๆ วิธีที่คุณสามารถวิเคราะห์ข้อมูลเสียงด้วย FFT

เอกสารประกอบ

  • สามารถดูเอกสารประกอบชั้นเรียนได้ที่นี่
  • คุณยังสามารถค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมได้ใน Wiki

สนับสนุน

ฉันใช้เวลามากในการจัดทำเอกสารที่ครบถ้วนและครบถ้วน ดังนั้นโปรดอ่านเอกสารประกอบก่อน และตรวจสอบปัญหาและการอภิปรายก่อนที่จะโพสต์รายการใหม่บน Github

เปิดประเด็นสำหรับข้อบกพร่องเท่านั้น และหากไม่ใช่ข้อบกพร่อง ให้ใช้การสนทนา: ให้ข้อมูลเพียงพอเกี่ยวกับ

  • สถานการณ์/ภาพร่างที่เลือก
  • คุณกำลังพยายามทำอะไรกันแน่
  • ฮาร์ดแวร์ของคุณ
  • เวอร์ชันซอฟต์แวร์ของคุณ
    • เวอร์ชัน ESP32 จากผู้จัดการบอร์ด
    • เวอร์ชันของไลบรารี่ ESP32-A2DP

เพื่อให้ผู้อื่นเข้าใจและจำลองปัญหาของคุณ

ท้ายที่สุด เหนือสิ่งอื่นใด อย่า ส่งอีเมลหรือโพสต์คำถามใด ๆ บนเว็บไซต์ส่วนตัวของฉัน!

แสดงและบอก

รับแรงบันดาลใจจากโครงการที่ใช้ห้องสมุดนี้และแบ่งปันโครงการของคุณกับชุมชน

การติดตั้ง

สำหรับ Arduino คุณสามารถดาวน์โหลดไลบรารี่เป็น zip และโทรรวม Library -> zip Library หรือคุณสามารถคอมไพล์โปรเจ็กต์นี้ลงในโฟลเดอร์ไลบรารี Arduino เช่นด้วย 

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

สำหรับตัวอย่างที่ให้มา คุณจะต้องติดตั้งไลบรารีเครื่องมือเสียงด้วย

สำหรับเฟรมเวิร์กอื่นๆ โปรดดูที่ Wiki

ประวัติการเปลี่ยนแปลง

ประวัติการเปลี่ยนแปลงสามารถพบได้ใน Wiki

สปอนเซอร์ฉัน

ซอฟต์แวร์นี้ฟรีทั้งหมด แต่คุณสามารถทำให้ฉันมีความสุขได้ด้วยการให้รางวัลแก่ฉันด้วยของว่าง

  • ซื้อกาแฟให้ฉันหน่อย
  • เพย์พาลฉัน
ขยาย
ข้อมูลเพิ่มเติม
แอปที่เกี่ยวข้อง
แนะนำสำหรับคุณ
ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ทั้งหมด