带RDS的I2S输出FM调谐器

描述

与昨天相比，越来越多的东西正在走向数字化！如果 FM 调谐器能够提供 100% 纯数字音乐，那么为什么我们需要限制自己仍在模拟中收听？让我们开始数字化吧！

在本项目中，我们将学习如何使用 ESP-01通过无线电数据系统 (RDS)实现红外遥控I2S（IC 间声音总线）输出 FM 调谐器。

I2S 线路的时序图，来自飞利浦规范文档。

 

RRD-102 V.2 模块和连接我们都很熟悉。我们还熟悉许多可用于控制 RRD-102 V.2 模块的 Arduino 库。大多数 Arduino 库都带有使用 LCD 或 OLED 的 RDS 信息显示。有许多红外遥控库可用。有许多 OLED 和 LCD 库可用于图形和文本显示。

我不打算在这里详细讨论上述任何内容。

Silabs、Quintic、RDA Microelectronics 等提供许多具有 I2S 数字输出的 FM 调谐器系列 IC，

对于 DIY enthu，决定因素是不同的。简单的占地面积，使用面包板轻松快速地制作原型，容易获得，BOM 成本和电路复杂性（很少的外部元件）

锐迪科微电子 FM 调谐器主要提供 MSOP10、SOIC8、SOP16 和 QFN 封装。大多数 SOP16 和 QFN 都带有 I2S 数字输出支持。

由于内部 I2C 总线地址和寄存器组织保持不变，我们可以使用任何 RDA FM 调谐器 Arduino 库，并且跨系列兼容，包括 5802、5820 系列。

所有 SOP16 和 QFN 封装 IC 都带有 3 个 GPIO 引脚。这些 GPIO 可以设置为高电平、低电平或用于中断生成。请参阅数据表了解更多详情。

基本连接和软件与传统接线完全相同，只有很少的细微变化。

带 I2C 接口的传统 FM 调谐器：

带 I2C 接口的 FM 调谐器，采用 SOP16 封装

 

在这个项目中，我们将使用 ESP-01 控制 I2C 总线。

ESP-01管脚图

• GPI00 - SDA（FM 调谐器 + OLED 或 LCD + EEPROM ）
• GPIO2 - SCL（FM 调谐器 + OLED 或 LCD + EEPROM ）
• GPIO3 - Rx - 红外接收器

可选的 EEPROM 可以添加到相同的 I2C 总线，可用于存储通道频率的先前状态和任何其他用户首选数据或设置，以便在下次开机时 ESP-01 将从 EEPROM 加载设置。我们可以使用 ESP-01 使用的 FLASH MEMORY 来模拟和实现 EEPROM。只需添加外部 EEPROM，我们就可以通过避免不必要的 FLASH 频繁读/写周期来提高 FLASH MEMORY 的可靠性。

I2S总线有三个信号：

• 连续串行时钟(SCK)
• 单词选择(WS)
• 串行数据(SD)

带 I2S（内部 IC 声音总线）数字输出音频格式的 FM 调谐器

 

如果我们启用 RDA FM 调谐器的 I2S 输出，则以下 GPIO 引脚将分配给 I2S 信号

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

SOP16 引出线与 GPIO1、GPIO2 和 GPIO3

 

即使我们启用 I2S，LOUT 和 ROUT 引脚上的模拟输出仍然可以同时使用！

要启用 I2S 输出，我们只需将 3 位设置为“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

默认音频采样率为8ksps 。用户应选择寄存器 0x​​06H 位来选择更高的采样率。寄存器 0x​​04H 和寄存器 0x​​06H 的详细信息请参考代码部分。

启用以上 3 位后，GPIO 将输出 I2S 信号。我们可以将这三个引脚直接连接到任何合适的 I2S 音频 DAC。

您可以参考任何 SOP16 或 QFN 封装的 RDA FM 调谐器数据表，了解更多寄存器和编程选项。

我们可以将 I2S 信号连接到 A2DP 蓝牙 Tx 模块或 ESP32 以进行进一步的音频处理或流式传输。

使用 ESP-01 的带 OLED 和红外遥控器的 FM 调谐器

 

配置：

• //* I2S 输出调频调谐器 *//
• //调谐器：RDA7088
• // CPU：ESP-01S或 ESP-01
• // OLED：128x32或 128x64
• // IR：NEC 38kHz 21 键
• // 输出：I2S（16 位高达 48kHz）
• // I2S DAC：PCM5102A或 MAX98357A 或 UDA1334A 或 PCM5100
• // 输入：5V 或3.7V锂
• // 版本：1.0 // 2022 年 12 月 30 日 //
• // ESP-01 连接 //
• // 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]-可供将来使用
• // EEPROM AT24C02 或 AT24C04

为了获得最佳音频体验，我们需要将 I2S DAC 音频输出连接到外部自供电扬声器。