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zoologist 发表于 2024-11-16 09:33:37

FireBeetle I2S 接口测试 HT513

本帖最后由 zoologist 于 2024-11-17 11:09 编辑

HT513 是一款国产的D类单声道I2S 功放芯片。特别之处在于它支持通过 I2C 接口控制输出音量，因此可以在保证输出效果的情况下极大简化软件设计。
首先设计一个HT513的功能板，电路图如下：‘

PCB设计如下：
焊接完成后，可以直接在面包板上使用。
这次测试DFRobot的FireBeetle 通过 I2S 接口发送音频数据给 HT513, 最终通过喇叭将音频播放出来：


HT513模块FireBeetle说明
说明FireBeetleHT513模块
GNDGND地数字电源3V3VCC33
SD#N/A接地关闭功放地GNDGND
SDAIO21I2C 数据芯片错误N/AFAULT
SCLIO22I2C 时钟模拟参考电压N/ABYPASS
MCKIO0I2S主时钟功放负输出N/ALOUTN 接喇叭
BCLK14I2S串行时钟地GNDGND
DIN18I2S数据功率电源VCCPVDD
LRCLK15帧时钟功放正输出N/ALOUTP 接喇叭

测试使用 AudioTools 库（arduino-audio-tools-1.0.0）。测试的代码是基于这个库自带的两个例程，一个是生成正弦波送至I2S接口（streams-generator-i2s），我们在这里测试评估 HT513音量调整的功能；另外一个是播放存储在 Flash 中的WAV文件（streams-memory_raw-i2）。在例子的寄存上增加对于 HT513初始化设定的代码。关键部分如下：#define HT513_ADDR_L 0x6c
/**
   @briefht513写寄存器
   @paramaddr 寄存器地址
   @paramval 要写的值
   @retval None
*/
void HT513_WriteOneByte(uint8_t addr, uint8_t val)
{
Wire.beginTransmission(HT513_ADDR_L);
Wire.write(addr);
Wire.write(val);
Wire.endTransmission(true);
}

/**
   @briefht513读寄存器
   @paramaddr 寄存器地址
   @retval 读取到的寄存器值
*/
uint8_t HT513_ReadOneByte(uint8_t addr)
{
uint8_t temp = 0;

Wire.beginTransmission(HT513_ADDR_L);
Wire.write(addr);
Wire.endTransmission(true);

Wire.requestFrom(HT513_ADDR_L, (uint8_t)1);
temp = Wire.read();

return temp;
}
在Setup() 中加入下面的代码：
Wire.begin(21,22);
//设置 SD 为LOW
HT513_WriteOneByte(0x12,0b11110000);
    // 设置数据格式为 I2S, 16Bits
HT513_WriteOneByte(0x13, 0b00110000);
// 调整音量
HT513_WriteOneByte(0x16, 0b10100000);
    //设置 SD 为LOW
HT513_WriteOneByte(0x12,0b11110100);
其中的HT513_WriteOneByte(0x16,XX) 是调整音量的代码：
换句话说，有了上面的代码就可以完整的发货出HT513的功能了。
最终完整的代码streams-generator-i2sHT513.ino如下：
#include <Wire.h>
#include "AudioTools.h"

AudioInfo info(44100, 1, 16);
SineWaveGenerator<int16_t> sineWave(32000);                // subclass of SoundGenerator with max amplitude of 32000
GeneratedSoundStream<int16_t> sound(sineWave);             // Stream generated from sine wave
I2SStream out;
StreamCopy copier(out, sound);                           // copies sound into i2s

#define HT513_ADDR_L 0x6c
/**
   @briefht513写寄存器
   @paramaddr 寄存器地址
   @paramval 要写的值
   @retval None
*/
void HT513_WriteOneByte(uint8_t addr, uint8_t val)
{
Wire.beginTransmission(HT513_ADDR_L);
Wire.write(addr);
Wire.write(val);
int ack = Wire.endTransmission(true);
Serial.print("Ack ");
Serial.println(ack, HEX);
}

/**
   @briefht513读寄存器
   @paramaddr 寄存器地址
   @retval 读取到的寄存器值
*/
uint8_t HT513_ReadOneByte(uint8_t addr)
{
uint8_t temp = 0;

Wire.beginTransmission(HT513_ADDR_L);
Wire.write(addr);
Wire.endTransmission(false);
uint8_t bytesReceived = 0;
bytesReceived = Wire.requestFrom(HT513_ADDR_L, (uint8_t)1, true);
if (bytesReceived == 1) {
    temp = Wire.read();
}
else {
    Serial.println("Read Error ");
}

return temp;
}

// Arduino Setup
void setup(void) {
    Wire.begin(21,22);
// Open Serial
Serial.begin(115200);
while (!Serial);
AudioLogger::instance().begin(Serial, AudioLogger::Info);

// start I2S
Serial.println("starting I2S...");
auto config = out.defaultConfig(TX_MODE);
config.copyFrom(info);
out.begin(config);

// Setup sine wave
sineWave.begin(info, N_B4);
Serial.println("started...");

int nDevices;
byte error, address;
Serial.println("Scanning...");
nDevices = 0;
for( address = 1; address < 127; address++ ) {
    Wire.beginTransmission(address);
    error = Wire.endTransmission();
    if (error == 0) {
      Serial.print("I2C device found at address 0x");
      if (address<16) {
      Serial.print("0");
      }
      Serial.println(address,HEX);
      nDevices++;
    }
    else if (error==4) {
      Serial.print("Unknow error at address 0x");
      if (address<16) {
      Serial.print("0");
      }
      Serial.println(address,HEX);
    }   
}
if (nDevices == 0) {
    Serial.println("No I2C devices found\n");
}
else {
    Serial.println("done\n");
}

//设置 SD 为LOW
HT513_WriteOneByte(0x12, 0b11110000);

// 设置数据格式为 I2S, 16Bits
HT513_WriteOneByte(0x13, 0b00110000);

// 调整音量
HT513_WriteOneByte(0x16, 0b01111111);

//设置 SD 为HIGH
HT513_WriteOneByte(0x12, 0b11110100);
uint8_t Value = HT513_ReadOneByte(0x12);
Serial.println("++++++++++++++++");
Serial.println(Value, HEX);

}

// Arduino loop - copy sound to out
void loop() {
copier.copy();
}

特别注意： HT513 工作时需要 MCLK 信号，因此需要修改库文件 AudioConfig.h
#define PWM_FREQENCY 30000#define PIN_PWM_START 12#define PIN_I2S_BCK 14#define PIN_I2S_WS 15#define PIN_I2S_DATA_IN 32#define PIN_I2S_DATA_OUT 18#define PIN_I2S_MCK 0#define I2S_USE_APLL true// Default Setting: The mute pin can be switched actovated by setting it to a gpio (e.g 23). Or you could drive the LED by assigning LED_BUILTIN#define PIN_I2S_MUTE -1#define SOFT_MUTE_VALUE 0#define PIN_CS SS#define PIN_ADC1 34
本文提到的HT513 测试板电路图和 PCB:


本文使用的测试代码：



工作的视频可以在下面看到：
https://www.bilibili.com/video/B ... 819bfc37d4672cb6d54

查看完整版本: FireBeetle I2S 接口测试 HT513