Sestavte zvukové rozhraní pro počítač pomocí procesoru STM32. Použijte knihovny pro třídu „USB Device Class for Audio Devices“. Implementujte zvukový výstup z PC vč. ovládání hlasitosti na vývojové desce STM32F4DISCOVERY. Doplňte o vstup z integrovaného MEMS mikrofonu. Projekt ve spolupráci s Audified

Cílem tohoto projektu je vytvořit software a jednoduchý hardware pro zvolenou vývojovou desku, aby po připojení USB konektou k počítači, bylo toto zařízení identifikováno jako Audio Device a bylo přiřazeno jako zařízení pro audio vstup i výstup. Dále bude možné pomocí hardwarového tlačítka na desce možné zvolit funkci Mute pro úplné zeslabení výstupní hlasitosti odposlechu. Pomocí potenciometru bude možné měnit hlasitost odposlechu. Z pinu číslo 21 na desce bude odebíráno referenční napětí, které bude předřadným odporem omezeno na maximální bezpečné napětí pro AD převodníky desky a otáčením potenciometru bude regulováno napetí přivedené na vstup AD převodníku.

STM32F4 Discovery

Key Features

  STM32F407VGT6 microcontroller featuring 32-bit ARM Cortex-M4F core, 1 MB Flash, 192 KB RAM in
  an LQFP100 package
  On-board ST-LINK/V2 with selection mode switch to use the kit as a standalone ST-LINK/V2 
  (with SWD connector for programming and debugging)
  Board power supply: through USB bus or from an external 5 V supply voltage
  External application power supply: 3 V and 5 V
  LIS302DL or LIS3DSH ST MEMS 3-axis accelerometer
  MP45DT02, ST MEMS audio sensor, omni-directional digital microphone
  CS43L22, audio DAC with integrated class D speaker driver
  Eight LEDs:
  LD1 (red/green) for USB communication
  LD2 (red) for 3.3 V power on
  Four user LEDs, LD3 (orange), LD4 (green), LD5 (red) and LD6 (blue)
  2 USB OTG LEDs LD7 (green) VBus and LD8 (red) over-current
  Two push buttons (user and reset)
  USB OTG FS with micro-AB connector
  Extension header for all LQFP100 I/Os for quick connection to prototyping board and easy probing

V hlavním souboru main.c probíha inicializace ADC převodníku, USB device audio class a audio kodeku pro přehrávání audio výstupu.

Použité knihovny v soubotu main.c

• #include „stm32f4xx_hal.h“
• #include „usb_device.h“
• #include „stm32f4xx_hal_adc.h“
• #include „cs43l22.h“
• #include „stm32f4_discovery_audio.h“

  assert_param(IS_ADC_CHANNEL(sConfig->ADC_CHANNEL_1));
  hadc->Instance->SMPR2 &= ~ADC_SMPR2(ADC_SMPR2_SMP0, sConfig->Channel);
  hadc->Instance->SMPR2 |= ADC_SMPR2(sConfig->SamplingTime, sConfig->Channel);
  void ADC_Init(hadc);
  cs43l22_Init(29, OUTPUT_DEVICE_SPEAKER, 60, AUDIO_FREQUENCY_48K);

Nejprve je inicializován AD převodník a přiřazeným kanálem číslo jedna, který odpovídá převodníku ADC1. Na tento převodník je přivedeno napětí z potenciometru, který ovládá Volume přehrávání audio výstupu. Následně jsou přiřazeny patřičné parametry a vzorkovací frekvence.

Dále je inicializován audio kodek, kde je přižen výstupní pin na Jack 3.5 mm, zvolen typ výstupního zařízení, počáteční hlasitost v procentech a vrozkovací frekvence na 48 kHz. Stejná je vzorkovací frekvence AD převodníku a rychlost přenosu po USB.