帶RDS的I2S輸出FM調(diào)諧器

描述

與昨天相比，越來越多的東西正在走向數(shù)字化！如果 FM 調(diào)諧器能夠提供 100% 純數(shù)字音樂，那么為什么我們需要限制自己仍在模擬中收聽？讓我們開始數(shù)字化吧！

在本項(xiàng)目中，我們將學(xué)習(xí)如何使用 ESP-01通過無線電數(shù)據(jù)系統(tǒng) (RDS)實(shí)現(xiàn)紅外遙控I2S（IC 間聲音總線）輸出 FM 調(diào)諧器。

I2S 線路的時序圖，來自飛利浦規(guī)范文檔。

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RRD-102 V.2 模塊和連接我們都很熟悉。我們還熟悉許多可用于控制 RRD-102 V.2 模塊的 Arduino 庫。大多數(shù) Arduino 庫都帶有使用 LCD 或 OLED 的 RDS 信息顯示。有許多紅外遙控庫可用。有許多 OLED 和 LCD 庫可用于圖形和文本顯示。

我不打算在這里詳細(xì)討論上述任何內(nèi)容。

Silabs、Quintic、RDA Microelectronics 等提供許多具有 I2S 數(shù)字輸出的 FM 調(diào)諧器系列 IC，

對于 DIY enthu，決定因素是不同的。簡單的占地面積，使用面包板輕松快速地制作原型，容易獲得，BOM 成本和電路復(fù)雜性（很少的外部元件）

銳迪科微電子 FM 調(diào)諧器主要提供 MSOP10、SOIC8、SOP16 和 QFN 封裝。大多數(shù) SOP16 和 QFN 都帶有 I2S 數(shù)字輸出支持。

由于內(nèi)部 I2C 總線地址和寄存器組織保持不變，我們可以使用任何 RDA FM 調(diào)諧器 Arduino 庫，并且跨系列兼容，包括 5802、5820 系列。

所有 SOP16 和 QFN 封裝 IC 都帶有 3 個 GPIO 引腳。這些 GPIO 可以設(shè)置為高電平、低電平或用于中斷生成。請參閱數(shù)據(jù)表了解更多詳情。

基本連接和軟件與傳統(tǒng)接線完全相同，只有很少的細(xì)微變化。

帶 I2C 接口的傳統(tǒng) FM 調(diào)諧器：

帶 I2C 接口的 FM 調(diào)諧器，采用 SOP16 封裝

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在這個項(xiàng)目中，我們將使用 ESP-01 控制 I2C 總線。

ESP-01管腳圖

• GPI00 - SDA（FM 調(diào)諧器 + OLED 或 LCD + EEPROM ）
• GPIO2 - SCL（FM 調(diào)諧器 + OLED 或 LCD + EEPROM ）
• GPIO3 - Rx - 紅外接收器

可選的 EEPROM 可以添加到相同的 I2C 總線，可用于存儲通道頻率的先前狀態(tài)和任何其他用戶首選數(shù)據(jù)或設(shè)置，以便在下次開機(jī)時 ESP-01 將從 EEPROM 加載設(shè)置。我們可以使用 ESP-01 使用的 FLASH MEMORY 來模擬和實(shí)現(xiàn) EEPROM。只需添加外部 EEPROM，我們就可以通過避免不必要的 FLASH 頻繁讀/寫周期來提高 FLASH MEMORY 的可靠性。

I2S總線有三個信號：

• 連續(xù)串行時鐘(SCK)
• 單詞選擇(WS)
• 串行數(shù)據(jù)(SD)

帶 I2S（內(nèi)部 IC 聲音總線）數(shù)字輸出音頻格式的 FM 調(diào)諧器

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如果我們啟用 RDA FM 調(diào)諧器的 I2S 輸出，則以下 GPIO 引腳將分配給 I2S 信號

• 引腳 # 01 - GPIO1 - WS
• 引腳 # 16 - GPIO2 - SD
• 引腳 # 15 - GPIO3 - SCK

SOP16 引出線與 GPIO1、GPIO2 和 GPIO3

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即使我們啟用 I2S，LOUT 和 ROUT 引腳上的模擬輸出仍然可以同時使用！

要啟用 I2S 輸出，我們只需將 3 位設(shè)置為“1”。

• 寄存器 04H 位#6 I2S_ENABLE =“1”
• 寄存器 06H 位#9 data_signed =“1”
• 寄存器 06H 位 [7:4] I2S_SW_CNT[4:0] - 48kbps 的 4'b1000

默認(rèn)音頻采樣率為8ksps 。用戶應(yīng)選擇寄存器 0x??06H 位來選擇更高的采樣率。寄存器 0x??04H 和寄存器 0x??06H 的詳細(xì)信息請參考代碼部分。

啟用以上 3 位后，GPIO 將輸出 I2S 信號。我們可以將這三個引腳直接連接到任何合適的 I2S 音頻 DAC。

您可以參考任何 SOP16 或 QFN 封裝的 RDA FM 調(diào)諧器數(shù)據(jù)表，了解更多寄存器和編程選項(xiàng)。

我們可以將 I2S 信號連接到 A2DP 藍(lán)牙 Tx 模塊或 ESP32 以進(jìn)行進(jìn)一步的音頻處理或流式傳輸。

使用 ESP-01 的帶 OLED 和紅外遙控器的 FM 調(diào)諧器

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配置：

• //* I2S 輸出調(diào)頻調(diào)諧器 *//
• //調(diào)諧器：RDA7088
• // CPU：ESP-01S或 ESP-01
• // OLED：128x32或 128x64
• // IR：NEC 38kHz 21 鍵
• // 輸出：I2S（16 位高達(dá) 48kHz）
• // I2S DAC：PCM5102A或 MAX98357A 或 UDA1334A 或 PCM5100
• // 輸入：5V 或3.7V鋰
• // 版本：1.0 // 2022 年 12 月 30 日 //
• // ESP-01 連接 //
• // IO0 - SDA
• // IO2 - SCL
• // RX - IR Rx I/P
• // RST - 10kΩ-/\/\/\- 3V3
• // EN - 12kΩ-/\/\/\- 3V3
• // 3V3 - 3V3
• // 接地 - 接地
• // TX - 4.7kΩ-??/\/\/\- 3V3 [未使用]-可供將來使用
• // EEPROM AT24C02 或 AT24C04

為了獲得最佳音頻體驗(yàn)，我們需要將 I2S DAC 音頻輸出連接到外部自供電揚(yáng)聲器。