【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）

ID:513258 · 發表于 2019-8-6 18:46

本帖最后由 eagler8 于 2019-8-7 18:02 編輯

實驗八十五：開源 Mini MP3 Player SD卡播放器模塊（YX5200-24SS）

YX5200-24SS
是一個提供串口的MP3芯片，完美的集成了MP3、WMV的硬解碼。同時軟件支持TF卡驅動和USB驅動，以及外掛FLASH。支持FAT16、FAT32文件系統。通過簡單的串口指令即可完成播放指定的音樂，以及如何播放音樂等功能，無需繁瑣的底層操作，使用方便，穩定可靠是此款產品的最大特點。

ID:513258 · 發表于 2019-8-6 20:12

YX5200-24SS串口語音芯片參數

MP3文件格式：支持所有比特率11172-3和ISO13813-3layer音頻解1碼，采樣支持（KHZ）：8/11.025/12/16/22.05/24/32/44.1/48，支持Normal、Lazz、Classic、Pop、ROCK等

USB接口：2.0標準

UART接口：標準串口，TTL電平，波特率可設

輸入電壓：3.3-5V

額定電流：15ma（不帶U盤）

尺寸：8.4*8mm

封裝：SSOP24封裝

工作溫度：-40度—80度

濕度：5%-95%。

ID:513258 · 發表于 2019-8-6 20:25

特色功能
1、支持采樣率(KHz):8/11.025/12/16/22.05/24/32/44.1/48
2、24位DAC輸出，動態范圍支持90dB，信噪比支持85dB
3、完全支持FAT16、FAT32文件系統，最大支持32G的TF卡和U盤
4、多種控制模式，并口控制模式、串口模式、按鍵控制模式
5、廣播語插播功能，可以暫停正在播放的背景音樂
6、音頻數據按文件夾排序，最多支持100個文件夾，每隔文件夾可以分配1000首歌曲
7、支持line in功能
8、支持mic擴音喊話功能
9、支持聲卡功能，也支持線控耳機功能
10、30級音量可調，10種EQ可調
11、支持外擴NORFLASH和NANDFLASH.板載默認支持NORFLASH

ID:282095 · 發表于 2019-8-6 20:41

感謝分享太有用了

ID:513258 · 發表于 2019-8-7 18:03

鵬博士PBs 發表于 2019-8-6 20:41
感謝分享太有用了

謝謝老師的鼓勵

ID:513258 · 發表于 2019-8-7 19:22

YX5200-24SS電原理圖

ID:513258 · 發表于 2019-8-7 19:54

ID:513258 · 發表于 2019-8-7 19:56

ID:513258 · 發表于 2019-8-7 20:03

應用領域
1.汽車導航語音播報
2.公路運輸檢查員，收費站語音提示
3.火車，公交車安全檢查語音提示
4.電力，通訊，財務手術室語音提示
5.車輛進出通道以驗證語音提示
6.邊境頻道語音提示
7.多聲道語音報警或語音導航設備操作
8.帶語音通知的電動觀光巴士安全
9.機電設備故障報警
10.火警語音提示
11.自動播放設備，定期播放

ID:513258 · 發表于 2019-8-7 20:09

Mini MP3 Player TF卡播放器模塊

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 06:55

Mini MP3 Player播放器模塊
是一款小巧且價格低廉的MP3模塊，可以直接接駁揚聲器。模塊配合供電電池、揚聲器、按鍵可以單獨使用，也可以通過串口控制，作為UNO或者是任何有串口的單片機的一個模塊。模塊本身完美的集成了MP3、WAV、WMA的硬解碼。同時軟件支持TF卡驅動，支持FAT16、FAT32文件系統。通過簡單的串口指令即可完成播放指定的音樂，以及如何播放音樂等功能，無需繁瑣的底層操作，使用方便，穩定可靠。

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 07:05

模塊管腳圖
管腳號管腳名稱功能描述備注
1 BUSY 播放時輸出高電平，停止為低忙信號
2 RX UART異步串口數據輸入 3.3V的TTL電平
3 TX UART異步串口數據輸出 3.3V的TTL電平
4 DACR DAC右聲道輸出可外接功放、耳機
5 DACL DAC左聲道輸出可外接功放、耳機
6 SPK1 外接單聲道喇叭接3W/4Ω或2W/8Ω無源喇叭
7 SPK2 外接單聲道喇叭接3W/4Ω或2W/8Ω無源喇叭
8 VCC 電源正極 3.6-5V
9 IO5 觸發輸入口5 接地觸發
10 IO4 觸發輸入口4 接地觸發
11 IO3 觸發輸入口3 接地觸發
12 IO2 觸發輸入口2 接地觸發
13 IO1 觸發輸入口1 接地觸發
14 GND 電源負極系統地
15 DP USB數據線讀U盤或用USB數據線連接電腦更換TF卡內容
16 DM USB數據線

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 07:08

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 07:13

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 07:14

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 07:17

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 08:19

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 08:59

工作模式
1）串口模式
模塊支持異步串口通訊模式,通過串口接受控制命令
串口指令格式

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 09:03

串口控制指令

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 09:05

串口查詢指令

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 09:07

2）AD按鍵模式
模塊還支持AD按鍵控制方式，取代了傳統了矩陣鍵盤的接法，這樣做的好處是充分利用了MCU越來越強大的AD功能。設計簡約而不簡單，我們模塊默認配置2個AD口，20個按鍵的阻值分配。按鍵使用示意原理圖

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 09:10

3）IO模式
本模塊也支持簡單的IO模式

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 14:29

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實驗（85）
實驗八十五：開源 Mini MP3 Player TF卡播放器模塊（YX5200-24SS）
程序之一，循環播放TF卡內0003.MP3（MP3文件夾內），音量20
Arduino-------dfplayer
5V-------------VCC
GND-----------GND
D2-----------TXD
D3-----------RXD
*/
#include "SoftwareSerial.h"
#include "DFRobotDFPlayerMini.h"
SoftwareSerial mySoftwareSerial(2, 3);
DFRobotDFPlayerMini myDFPlayer;
void setup()
{
mySoftwareSerial.begin(9600);
myDFPlayer.begin(mySoftwareSerial);
myDFPlayer.volume(20);
myDFPlayer.loop(3);
}
void loop()
{
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 14:46

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 15:11

收集整理的使用<DFRobotDFPlayerMini>庫的控制語句匯總

//收集整理的使用<DFRobotDFPlayerMini>庫的控制語句匯總
myDFPlayer.start(); //播放mp3
myDFPlayer.pause(); //暫停mp3
myDFPlayer.next(); //播放下一個mp3
myDFPlayer.enableLoop(); //啟用循環
myDFPlayer.disableLoop(); //禁用循環
myDFPlayer.stopAdvertise(); //停止做廣告
mp3Player.volume(10); //音量為10（0-30）
myDFPlayer.previous(); //播放上一個的mp3
myDFPlayer.randomAll(); //隨機播放所有mp3
myDFPlayer.enableLoopAll(); //循環所有mp3文件
myDFPlayer.disableLoopAll(); //停止循環所有mp3文件
myDFPlayer.play(1); //播放文件夾里名為0001.mp3的音樂
myDFPlayer.loop(1); //循環文件夾里名為0001.mp3的音樂
myDFPlayer.loopFolder(5); //循環文件夾SD：/ 05中的所有mp3文件
myDFPlayer.playMp3Folder(4); //在SD中播放特定的mp3：/MP3/0004.mp3;文件名（0~65535）
myDFPlayer.advertise(3); //在SD中宣傳特定的mp3廣告：/ADVERT/0003.mp3;文件名（0~65535）
myDFPlayer.playFolder(15, 4); //在SD中播放特定的mp3：/ 15/004.mp3;文件夾名稱（1~99）;文件名（1~255）
myDFPlayer.playLargeFolder(2, 999); //在SD中播放特定的mp3：/ 02/004.mp3;文件夾名稱（1~10）;文件名（1~1000）

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 16:46

幾點注意事項

1、DFPlayer Mini 可以讀取MP3 & WAV 檔案格式，但試過檔案長度1秒以下無法播放。

2、所有音樂檔案一定要放在/mp3 資料夾里

3、音樂檔案名稱一定要使用4 個字，如0001.mp3, 0002.mp3…..0255.mp3

4、音樂檔案超過4個字后則無限制，像是0001_Bruno_Mars_Count_On Me.mp3 是沒問題的。

5、如果你從SD 卡上刪掉某個檔案，DFPlayer Mini 還是有辦法把它播出來，好怪！后來我從新格式化SD 卡才成功播放我要的音樂檔案。

6、Delay(sec); 這個指是是告訴Arduino 你要播放音樂的長度，如果你給的秒數不足，而下個指令又是要播另一首，則Arduino 就會把目前播放中斷，而繼續播下一首。

7、mp3_play (74); 這個指令是播放0074.mp3 這個音樂檔。

8、不要直接把Arduino的5V給DFPlayer Mini使用，一定要分別供給DFPlayer Mini電源，不然喇叭會發出很大的雜音。

9、測試時平均電流150ma左右，模塊發燙，可能要注意控制電流。

10、偶然發現這個模塊使用不同的庫，相關的控制語句完全不相同。

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 16:52

/*
【Arduino】66種傳感器模塊系列實驗（85）
實驗八十五：開源 Mini MP3 Player TF卡播放器模塊（YX5200-24SS）
程序之二，每3秒切換到下一首歌曲，音量20（速播TF卡內所有MP3歌曲）
可以打印來自dfplayer的詳細信息以處理不同的錯誤和狀態。
Arduino-------dfplayer
5V-------------VCC
GND-----------GND
D10-----------TXD
D11-----------RXD
*/
#include "Arduino.h"
#include "SoftwareSerial.h"
#include "DFRobotDFPlayerMini.h"
SoftwareSerial mySoftwareSerial(10, 11);
DFRobotDFPlayerMini myDFPlayer;
void printDetail(uint8_t type, int value);
void setup()
{
mySoftwareSerial.begin(9600);
Serial.begin(115200);
Serial.println();
Serial.println(F("DFRobot DFPlayer Mini Demo"));
Serial.println(F("Initializing DFPlayer ... (May take 3~5 seconds)"));
if (!myDFPlayer.begin(mySoftwareSerial)) {
Serial.println(F("Unable to begin:"));
Serial.println(F("1.Please recheck the connection!"));
Serial.println(F("2.Please insert the SD card!"));
while(true);
}
Serial.println(F("DFPlayer Mini online."));
myDFPlayer.volume(20);
myDFPlayer.play(3);
}
void loop()
{
static unsigned long timer = millis();
if (millis() - timer > 3000) {
timer = millis();
myDFPlayer.next();
}
if (myDFPlayer.available()) {
printDetail(myDFPlayer.readType(), myDFPlayer.read());
}
}
void printDetail(uint8_t type, int value){
switch (type) {
case TimeOut:
Serial.println(F("Time Out!"));
break;
case WrongStack:
Serial.println(F("Stack Wrong!"));
break;
case DFPlayerCardInserted:
Serial.println(F("Card Inserted!"));
break;
case DFPlayerCardRemoved:
Serial.println(F("Card Removed!"));
break;
case DFPlayerCardOnline:
Serial.println(F("Card Online!"));
break;
case DFPlayerPlayFinished:
Serial.print(F("Number:"));
Serial.print(value);
Serial.println(F(" Play Finished!"));
break;
case DFPlayerError:
Serial.print(F("DFPlayerError:"));
switch (value) {
case Busy:
Serial.println(F("Card not found"));
break;
case Sleeping:
Serial.println(F("Sleeping"));
break;
case SerialWrongStack:
Serial.println(F("Get Wrong Stack"));
break;
case CheckSumNotMatch:
Serial.println(F("Check Sum Not Match"));
break;
case FileIndexOut:
Serial.println(F("File Index Out of Bound"));
break;
case FileMismatch:
Serial.println(F("Cannot Find File"));
break;
case Advertise:
Serial.println(F("In Advertise"));
break;
default:
break;
}
break;
default:
break;
}
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 16:55

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 17:34

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 18:21

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 19:18

ID:513258 · 發表于 2019-8-8 19:36

ID:513258 · 發表于 2019-8-10 07:37

實驗八十六： 180度SG90舵機模塊（模擬9G）

舵機
是一種位置伺服的驅動器，主要是由外殼、電路板、無核心馬達、齒輪與位置檢測器所構成。其工作原理是由接收機或者單片機發出信號給舵機，其內部有一個基準電路，產生周期為20ms，寬度為1.5ms 的基準信號，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。經由電路板上的IC 判斷轉動方向，再驅動無核心馬達開始轉動，透過減速齒輪將動力傳至擺臂，同時由位置檢測器送回信號，判斷是否已經到達定位。適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統。當電機轉速一定時，通過級聯減速齒輪帶動電位器旋轉，使得電壓差為0，電機停止轉動。一般舵機旋轉的角度范圍是0 度到180 度。

ID:513258 · 發表于 2019-8-10 08:31

SG90舵機
9克小舵機是一種位置(角度)伺服的驅動器，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統。常見于航模，飛機模型，遙控機器人及機械部件當中。在使用中，舵機的配件通常包含一個能把舵機固定到基座上的支架以及可以套在驅動軸上的舵盤，通過舵盤上的孔可以連接其它物體構成傳動模型。小舵機自帶的3線接口可以通過RJ25適配器與主板相連。

ID:513258 · 發表于 2019-8-10 08:48

技術規格
工作電壓：4.8V到6V DC
工作電流：80到100mA
待機電流：5mA
極限角度： 210°±5%
扭力： 1.3到1.7kg/cm
工作溫度：-10℃到60℃
濕度范圍：60%±10%
轉速： 0.09到0.10 sec/60°(4.8V)
信號周期：20 ms
信號高電平時間范圍：1000到2000 us/周期
尺寸： 32.3 x 12.3 x 30.6 mm (長x寬x高)

ID:513258 · 發表于 2019-8-10 08:57

ID:513258 · 發表于 2019-8-10 09:14

工作原理
舵機安裝了一個電位器（或其它角度傳感器）檢測輸出軸轉動角度，控制板根據電位器的信息能比較精確的控制和保持輸出軸的角度。這樣的直流電機控制方式叫閉環控制，所以舵機更準確的說是伺服馬達，英文 servo.舵機組成：舵盤、減速齒輪、位置反饋電位計、直流電機、控制電路板等。控制電路板接受來自信號線的控制信號，控制電機轉動，電機帶動一系列齒輪組，減速后傳動至輸出舵盤。舵機的輸出軸和位置反饋電位計是相連的，舵盤　轉動的同時，帶動位置反饋電位計，電位計將輸出一個電壓信號到控制電路板，進行反饋，然后控制電路板根據所在位置決定電機轉動的方向和速度，從而達到目標停止。其工作流程為：控制信號→控制電路板→電機轉動→齒輪組減速→舵盤轉動→位置反饋電位計→控制電路板反饋。

ID:513258 · 發表于 2019-8-10 09:19

舵機的閉環檢測機制
關于舵機的精準位置控制，存在以下如下圖的閉環控制機制。即：位置檢測器（角度傳感器）是它的輸入傳感器，舵機轉動的位置變化，位置檢測器的電阻值就會跟著變化。通過控制電路讀取該電阻值的大小，就能根據阻值適當調整電機的速度和方向，使電機向指定角度旋轉。從而實現了舵機的精確轉動的控制。

ID:513258 · 發表于 2019-8-10 10:33

舵機的控制信號
為周期是20ms的脈寬調制（PWM）信號，其中脈沖寬度從0.5ms-2.5ms，相對應舵盤的位置為0－180度，呈線性變化。也就是說，給它提供一定的脈寬，它的輸出軸就會保持在一個相對應的角度上，無論外界轉矩怎樣改變，直到給它提供一個另外寬度的脈沖信號，它才會改變輸出角度到新的對應的位置上。舵機內部有一個基準電路，產生周期20ms，寬度1.5ms的基準信號，有一個比較器，將外加信號與基準信號相比較，判斷出方向和大小，從而產生電機的轉動信號。由此可見，舵機是一種位置伺服的驅動器，轉動范圍不能超過180度，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的驅動當中。比方說機器人的關節、飛機的舵面等。

ID:513258 · 發表于 2019-8-10 10:54

本帖最后由 eagler8 于 2019-8-10 12:32 編輯

PWM信號和舵機轉動角度的關系
說到舵機的控制信號，一般是脈寬調制（PWM）信號，如下圖，直觀反映了PWM信號和舵機轉動角度的關系，你也可以簡單的理解為，通過給舵機通電的時間控制，結合角度傳感器的反饋信號檢測和控制，實現了舵機的精確角度控制。舵機的控制信號周期為20MS的脈寬調制信號（PWM），其中脈寬從0.5ms-2.5ms，相應的舵盤位置從0-180度，呈線型變化。也就是說，給舵機提供一定的脈寬，他的輸出軸就會保持一定的對應角度，無論外接轉矩怎么改變，知道給他提供另外一個脈沖信號，他才會改變輸出角度到新的對應的位置上。舵機內部有一個基準電路，產生周期為20MS，寬度為1.5MS的脈沖信號，有一個比較器，將外加信號與基準信號相比較，判斷出方向和大小，從而產生電機的轉動信號。舵機是一種位置伺服驅動器，轉動范圍不能超過180度，適用于那些需要不斷變化并可以保持的驅動器中，比喻說機器人的關節、飛機的多面等。

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