- 项目思路
音响是一个非常常见且兼具娱乐功能的小型电器,我目前使用的一款已经加入了触摸控制,可充电,可以用手机控制的。我想借助FastBond2的机会来设计一款新的蓝牙音响,主打的特点:
- 蓝牙技术制作一个可以通过手机控制的音箱,比如开/闭,音量调节等
- 加入麦克风,利用乐鑫的Skainet组件,实现语音控制音箱的声音大小。
- 可以通过蓝牙播放,创建歌单,在睡眠时定时关闭播放说书,有倒计时功能
- 方案框图
Scheme -it 包含大量示例,通过 Design Starters(设计启动器) 选项卡即可访问。
Scheme-it 用户界面有一个大型的中央工作区,工作区上方的任务栏上有一目了然的按钮。通过右上角的“帮助。下拉菜单,可即时访问主题帮助页面,其中包含完整目录。此外,还能借助此菜单访问 Digikey 技术论坛上的 Scheme-it 页面,该页面含有大量常见问题和回复。
Scheme-it 的元器件库包括 700 多个常用原理图符号,其品示在左侧滚动框中,以及-个用于创建自定义元器件符号的符号编辑器。此外,还能导入和使用来自近 200 万个 Utra Librarian 电路模型的符号,而这些模型可从内置 Digikey 目录链接获得。
要从滚动框中添加绘圈符号,只需将选定的元器件从原理图符号列表拖到工作区的所需位置。右键单击所选元器件,即可提供相关链接以供在 Digikey 目录中
搜索元器件类型。
Scheme-it 可以导入文本、数学方程和可添加的图形,如图1 电话图形所示。您可以附加关于电路的详细注释,以便在协作工作环境中通知其他人。
生成原理图时,同时会创建物料清单(BOM)。BOM 包含一个指向 Digikey 集成元器件目录的链接,以便直接从应用程中引用或订购 这是我的原理图可直接点击查看
https://www.digikey.cn/schemeit/project/智能蓝牙音响-d46a422aa4094214aa2c8b5ca71db066
主要元器件:ESP32S3 乐鑫
MAX98357AETE+T_(ADI(亚德诺)/MAXIM(美信))
INMP441麦克风芯片--支持I2S
主控芯片:乐鑫ESP32S3
ESP32-S3 是一款集成 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 的 MCU 芯片,支持远距离模式 (Long Range)。ESP32-S3 搭载 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器,主频高达 240 MHz,内置 512 KB SRAM (TCM),具有 45 个可编程 GPIO 管脚和丰富的通信接口。ESP32-S3 支持更大容量的高速 Octal SPI flash 和片外 RAM,支持用户配置数据缓存与指令缓存。
ESP32-S3芯片具有行业领先的低功耗性能和射频性能,支持 WiFi IEEE802.11b/g/n 协 议和 Bluetooth 5。该芯片搭载 Xtensa-R32 位 LX7 双核处 理器,工作频率高达 240 MHz。支持二次开发,无需使用其它微控制器或处理器。芯片内置 512 KB SRAM,384 KB ROM, 16KB RTC SRAM。芯片支持多种 低功耗工作状态,能够满足各种应用场景的功耗需求。芯片所特有的精细时钟门控功能、动态电压时钟频率调节功能、射频输出功率可调节功 能等特 性,可以实现通信距离、通信速率和功耗之间的最佳平衡。
模组提供丰富的外设接口,包括 UART,PWM,SPI,I2S,I2C,ADC,LCD, DVP,RMT(TX/RX),脉冲计数器,USB OTG,USB Serial/JTAG,SDIO,DMA 控制器, TWAI 控制器,温度传感器,电容式传感器和多个IO 口。
模块具有多种特有的硬件安全机制。硬件加密加速器支持 AES、SHA 和 RSA 算法。其中的 RNG、HMAC 和数字签名(Digital Signature) 模块提供了更多安全性能。 其他安全特性还包括 Flash 加密和安全启动 (secure boot) 签名验证等。完善的安全机 制使芯片能够完美地应用于各种加密产品。模块支持低功耗蓝牙:Bluetooth5,Bluetooth mesh。蓝牙速率支持:125Kbps,500Kbps,1Mbps,2Mbps。支持广播扩展,多广播,信道选择。
支持蓝牙和WIFI,就意味着可以进行很多的无线连接;同时乐鑫提供了大量的开源库,包括语音识别Skainet,可以方便的进行后期扩展。
音频编解码芯片:ADI MAX98357
MAX98357A/MAX98357B是数字脉冲编码调制(PCM)输入D类功率放大器,可提供AB类音频性能,同时具有D类的效率。器件在I2S/左对齐模式下通过单个增益设置输入可提供5中可选择增益(3dB、6dB、9dB、12dB、15dB),在TDM模式下为固定12dB增益。
数字音频接口高度灵活,MAX98357A支持I²S数据,MAX98357B支持左对齐数据。两种器件均支持8通道时分复用(TDM)数据。对于所有支持的数据格式,数字音频接口可接收8KHz至96KHz的指定采样速率。 IC通过配置可将立体声输入数据转换成左声道、右声道、(左声道/2 + 右声道/2)输出。对于I2S和左对齐模式,IC采用16/24/32位数据工作,对于TDM模式,器件采用16位或32位数据工作。IC无需PCM通讯应用中的外部MCLK信号。这有助于减小EMI以及电路板的耦合问题,另外,也可减小电路板尺寸以及IC引脚数。
IC在BCLK和LRCLK上具有很高的宽带抖动容限(12ns典型值),能够可靠工作。
有源辐射抑制、边沿速率限制以及过冲控制电路大大减小EMI。无需滤波的扩谱调制机制可省去传统D类器件中的输出滤波器件,可减少方案中的器件数量。
IC采用9引脚WLP (1.345mm x 1.435mm x 0.64mm)和16引脚TQFN (3mm x 3mm x 0.75mm)封装,工作在-40°C至+85°C温度范围。
微信小程序开发:
微信小程序作为轻量级应用的载体,确实方便了很多的应用场景。传统的产品如果要和手机互联互通,那么必须要开发两套 APP,即 IOS 和安卓。很多人对应用程序的下载有一定的抵触情绪,而且开发APP十分的麻烦和成本巨高。但是微信小程序的出现大大的提升了效果。因为微信小程序有三个巨大的特点和优势
1、跨平台 --- 不用单独的去开发安卓和 IOS 的 APP,只用借助微信小程序的 API 即可
2、依托于微信 --- 微信这个常驻手机的核心 APP 之一
3、也可以用多种方式进行扫码登陆
三、电路图
暂时省略,后续加上。
四、总结
通过此次FastBond2阶段1,我想到了这样一款智能音响,可以播放音乐,也可以语音操作,还可以通过蓝牙进行操作。后续希望有时间能够完善电路图,然后继续学习,真正的把项目做下去。
祝fastbond越办越好!