Show page

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- pm:prj2025:cmoarcas:gheorghe.petrica [2025/05/07 01:13]
gheorghe.petrica
+++ pm:prj2025:cmoarcas:gheorghe.petrica [2025/05/30 09:55] (current)
gheorghe.petrica [Rezultate Obţinute]
@@ Line 37: / Line 37: @@
 === Lista de piese ===
-^ Nr. Crt. ^ Denumire Componenta ^ Cantitate ^ Descriere / Specificatii ^
+^ Nr. Crt. ^ Denumire Componenta ^ Cantitate ^ Descriere / Specificatii ^ Link + DataSheet ^
-| 1 | ESP32 DevKit v1 | 1 | Microcontroller cu WiFi + Bluetooth, interfete SPI/I2C/I2S |
+| 1 | ESP32 DevKit v1 | 1 | Microcontroller cu WiFi + Bluetooth, interfete SPI/I2C/I2S |https://www.electronicmarket.ro/ro/product/esp32-wroom-32-placa-de-dezvoltare-38-pini?gad_campaignid=21513542058 https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-wroom-32_datasheet_en.pdf |
-| 2 | Arduino Uno R3 | 1 | Pentru comunicarea SPI cu casetofonul (emulare CD changer) |
+| 2 | Arduino Uno R3 | 1 | Pentru comunicarea SPI cu casetofonul (emulare CD changer) | https://ardushop.ro/ro/plci-de-dezvoltare/2282-placa-de-dezvoltare-uno-r3-compatibil-arduino-6427854027122.html?gad_campaignid=22058879462 https://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/doc8161.pdf |
-| 3 | Modul microfon I2S (ex: INMP441) | 1 | Microfon digital pentru transmitere voce (handsfree) |
+| 3 | Modul microfon I2S (INMP441) | 1 | Microfon digital pentru transmitere voce (handsfree) | https://www.emag.ro/microfon-digital-electroweb-omnidirectional-mems-inmp441-3-f-060/pd/DL3NPBYBM/ https://www.invensense.com/wp-content/uploads/2015/02/INMP441.pdf |
 | 4 | Modul cititor microSD pe SPI | 1 | Pentru redare muzica de pe card |
-| 5 | Modul ecran OLED 0.96" SPI | 1 | Afisare melodie curenta, status conexiune, etc. |
+| 5 | Modul ecran TFT 1.44" SPI | 1 | Afisare melodie curenta, status conexiune, etc. | https://www.optimusdigital.ro/en/lcds/2167-144-lcd-for-stc-stm32-and-arduino-boards.html?gad_campaignid=19615979487 https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/ST7735.pdf |
 | 6 | Butoane tactile (tip pushbutton) | 5 | Play/Pause, Next, Prev, Accept Call, Reject Call |
-| 7 | Amplificator audio clasa D (ex: TPA3116D2) | 1 | Suporta pana la 100W pe canal, alimentare 12–24V |
+| 7 | Amplificator audio clasa D (TPA3118) | 1 | Suporta pana la 60W pe canal, alimentare 12–24V | https://sigmanortec.ro/modul-amplificator-audio-1-canal-60w-4-8ohm-tpa3118-8-24vdc-digital?SubmitCurrency=1&id_currency=2&gad_campaignid=22174019478 https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpa3118d2.pdf |
-| 8 | Difuzor JBL 5 inch, 4 Ohmi, 175W max | 1 | Pentru testarea audio (simulare casetofon) |
+| 8 | Difuzor 5 inch, 4 Ohmi | 1 | Pentru testarea audio (simulare casetofon) |
-| 9 | Sursa de alimentare 24V, minim 5A | 1 | Pentru alimentarea amplificatorului si difuzorului |
+| 9 | Sursa de alimentare 24V | 1 | Pentru alimentarea amplificatorului si difuzorului | https://www.a2t.ro/default-category/sursa-de-alimentare-24v-10-in-comutatie-stabilizata?gad_campaignid=18574987832 |
-| 10 | Sursa step-down (ex: LM2596) | 1 | Pentru a obtine 5V/3.3V pentru ESP32 si periferice |
+| 10 | Sursa step-down (LM2596) | 1 | Pentru a obtine 5V/3.3V pentru ESP32 si periferice | https://www.emag.ro/modul-coborare-tensiune-lm2596-tri252/pd/D9XL5VBBM/?ref=history-shopping_423138763_34366_1 https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf |
-| 11 | Conector jack 3.5mm stereo | 1 | Input alternativ audio auxiliar |
+| 11 | Modul DAC audio CS4344 | 1 | Pentru a genera semnal analogic | https://ardushop.ro/ro/module/729-modul-dac-audio-cs4344-cu-filtru-trece-jos-si-port-i2s-compatibil-cu-arduino-6427854009272.html https://www.cirrus.com/products/cs4344/ |
 | 12 | Breadboard + jumper wires | 1 set | Pentru prototipare si conectare module |
-| 13 | Rezistente pull-up/pull-down | n/a | Pentru stabilizarea semnalelor GPIO (la butoane) |
 === Diagrama Bloc pentru casetofon ===
-{{:pm:prj2025:cmoarcas:arduino_uno.png?200|}}
+{{:pm:prj2025:cmoarcas:ImperiumBT.png?700|}}
+=== Schema electrica ===
+{{:pm:prj2025:cmoarcas:adapter-esp32.png?700|}}
 ===== Software Design =====
+== CDC Emulator ==
-<note tip>
+Pentru a putea trimite orice fel de semnal audio catre casetofonul auto, vom folosi un Arduino Uno, iar cu ajutorul interfetei SPI vom trimite o secvente de date catre casetofon. In lipsa acestei secvente, casetofonul in momentul in care este aleasa optiunea de redare de pe CD, va genera o eroare de tipul **NO CD CHANGER** chiar daca pe inputul audio este trimis semnal.
-Descrierea codului aplicaţiei (firmware):
-  * mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR)
-  * librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib)
-  * algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
-  * (etapa 3) surse şi funcţii implementate
-</note>
-===== Rezultate Obţinute =====
+Folosim urmatoarele define-uri pentru a indica fiecare comanda suportata de casetofon:
+  #define CDC_PREFIX1 0x53
+  #define CDC_PREFIX2 0x2C
+  #define CDC_END_CMD 0x14
+  #define CDC_PLAY 0xE4
+  #define CDC_STOP 0x10
+  #define CDC_NEXT 0xF8
+  #define CDC_PREV 0x78
+  #define CDC_SEEK_FWD 0xD8
+  #define CDC_SEEK_RWD 0x58
+  #define CDC_CD1 0x0C
+  #define CDC_CD2 0x8C
+  #define CDC_CD3 0x4C
+  #define CDC_CD4 0xCC
+  #define CDC_CD5 0x2C
+  #define CDC_CD6 0xAC
+  #define CDC_SCAN 0xA0
+  #define CDC_SFL 0x60
+  #define CDC_PLAY_NORMAL 0x08
+  #define MODE_PLAY 0xFF
+  #define MODE_SHFFL 0x55
+  #define MODE_SCAN 0x00
+  uint8_t cd, tr, mode;
+  unsigned long prevMillis = 0;
+Functia urmatoare **send_package()** trimite un pachet de cate 8 octeti pe SPI, cu intarziere pe fiecare transfer:
+  void send_package(uint8_t c0, uint8_t c1, uint8_t c2, uint8_t c3, uint8_t c4, uint8_t c5, uint8_t c6, uint8_t c7) {
+    uint8_t data[8] = {c0, c1, c2, c3, c4, c5, c6, c7};
+    for (int i = 0; i < 8; i++) {
+      SPDR = data[i];
+      while (!(SPSR & (1 << SPIF)));
+      delayMicroseconds(874);
+    }
+  }
-<note tip>
+Initializam SPI, dupa cum urmeaza, astfel incat sa ruleze cu o viteza de transfer de 62.5kHz
-Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.
+  void spi_init() {
-</note>
+    DDRB |= (1 << PB3) | (1 << PB5);
+    DDRB &= ~(1 << PB4);
+    SPCR = (1 << SPE) | (1 << MSTR) | (1 << SPR1) | (1 << SPR0);
+    SPSR &= ~(1 << SPI2X);
+  }
-===== Concluzii =====
+In functia **setup()** initializam valorile initiale pentru disc, mod de redare, piesa, precum si interfata SPI. Dupa care trimitem o secventa de comenzi pentru //load// si //idle//
+  void setup() {
+    cd = 1;
+    tr = 1;
+    mode = MODE_PLAY;
+    #ifdef DEBUG
+    Serial.begin(9600);
+    #endif
+    delay(1000);
+    spi_init();
+    send_package(0x74, 0xBE, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x8F, 0x7C); // idle
+    delayMicroseconds(10000);
+    send_package(0x34, 0xFF, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFF, 0xFA, 0x3C); // load disc
+    delayMicroseconds(100000);
+    send_package(0x74, 0xBE, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x8F, 0x7C); // idle
+    delayMicroseconds(10000);
+    #ifdef DEBUG
+    Serial.println("Sent idle/load/idle commands");
+    #endif
+  }
-===== Download =====
+In continuare tot pe Arduino, in functia **loop()** vom trimite la fiecare 50ms cate un pachet care contine discul, piesa si modul de redare pentru a mentine conexiunea activa cu casetofonul auto ales:
+  void loop() {
+    if ((millis() - prevMillis) > 50) {
+      send_package(0x34, 0xBF ^ cd, 0xFF ^ tr, 0xFF, 0xFF, mode, 0xCF, 0x3C);
+      prevMillis = millis();
-<note warning>
+      #ifdef DEBUG
-O arhivă (sau mai multe dacă este cazul) cu fişierele obţinute în urma realizării proiectului: surse, scheme, etc. Un fişier README, un ChangeLog, un script de compilare şi copiere automată pe uC crează întotdeauna o impresie bună ;-).
+      Serial.println("Sent packet");
+      #endif
+    }
+  }
-Fişierele se încarcă pe wiki folosind facilitatea **Add Images or other files**. Namespace-ul în care se încarcă fişierele este de tipul **:pm:prj20??:c?** sau **:pm:prj20??:c?:nume_student** (dacă este cazul). **Exemplu:** Dumitru Alin, 331CC -> **:pm:prj2009:cc:dumitru_alin**.
+== Bluetooth Receiver ==
-</note>
-===== Jurnal =====
+In urmatoarele bucati de cod voi descrie cum am folosit un **ESP32** pentru a deveni un receiver audio prin interfata Bluetooth a acestuia si sa redirectionez semnalul audio prin interfata I2S catre DAC extern (e.g. CS4344)
+Definim in continuare pinii folositi pentru interfata I2S, butoanele de play/pause pe care le vom folosi, pinii SPI folositi pentru ecranul TFT, care va folosi biblioteca Adafruit_ST7735, precum si variabilele folosite pentru debounce:
+  #define I2S_BCLK    26
+  #define I2S_LRCK    25
+  #define I2S_DATA    22
+  #define I2S_MCLK    3  // sau I2S_PIN_NO_CHANGE
+  // === Butoane ===
+  #define BTN_PLAY    12
+  #define BTN_PAUSE   14  // redenumit din NEXT
+  // === Ecran ST7735 ===
+  #define TFT_CS     5
+  #define TFT_RST    4
+  #define TFT_DC     16
+  Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);
+  BluetoothA2DPSink a2dp_sink;
+  String current_song = "Fara melodie";
+  String last_displayed_song = "";
+  volatile bool playPressed = false;
+  volatile bool pausePressed = false;
+  unsigned long lastDebouncePlay = 0;
+  unsigned long lastDebouncePause = 0;
+  const unsigned long debounceDelay = 150;
+  unsigned long lastPlayPressTime = 0;
+  bool waitingForSecondClick = false;
+Functia urmatoare **metadata_callback()** va fi folosita pentru trimiterea de text pe ecranul TFT:
+  void metadata_callback(uint8_t id, const uint8_t *text) {
+    if (id == 0x01) {
+      current_song = String((char*)text);
+    }
+  }
+In functia **update_display()** vom scrie momentan numele melodiei curente:
+  void update_display() {
+    if (current_song != last_displayed_song) {
+      tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
+      tft.setTextColor(ST77XX_WHITE);
+      tft.setTextSize(1);
+      tft.setCursor(2, 10);
+      tft.println("Redare Bluetooth:");
+      tft.setCursor(2, 30);
+      tft.setTextWrap(true);
+      tft.setTextSize(1);
+      tft.println(current_song);
+      tft.setCursor(2, 60);
+      tft.setTextSize(1);
+      tft.println("Play=D12 | Pause=D14");
+      last_displayed_song = current_song;
+    }
+  }
+Definim urmatoarele 2 functii care vor declansa intreruperile corespunzatoare cand unul din cele 2 butoane este selectat:
+  void IRAM_ATTR isr_play() {
+    if ((millis() - lastDebouncePlay) > debounceDelay) {
+      playPressed = true;
+      lastDebouncePlay = millis();
+    }
+  }
+  void IRAM_ATTR isr_pause() {
+    if ((millis() - lastDebouncePause) > debounceDelay) {
+      pausePressed = true;
+      lastDebouncePause = millis();
+    }
+  }
+In functia **setup()** initializam interfata I2S cu un sample rate de 44.1 Mhz si un MCLK de 11.2896 Mhz, precum si pinii pe care ii folosim pentr DAC-ul CS4344. Mai apoi pornim receiver-ul Bluetooth A2DP si initializam o conexiune 'ESP32_Speaker'. In final setam butoanele D12 si D14 ca intrari cu rezistenta de pull-up interna, pe care atasam 2 intreruperi.
+  void setup() {
+    Serial.begin(115200);
+    i2s_config_t i2s_config = {
+      .mode = (i2s_mode_t)(I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_TX),
+      .sample_rate = 44100,
+      .bits_per_sample = I2S_BITS_PER_SAMPLE_16BIT,
+      .channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_RIGHT_LEFT,
+      .communication_format = I2S_COMM_FORMAT_STAND_I2S,
+      .intr_alloc_flags = 0,
+      .dma_buf_count = 8,
+      .dma_buf_len = 64,
+      .use_apll = true,
+      .tx_desc_auto_clear = true,
+      .fixed_mclk = 11289600
+    };
+    i2s_pin_config_t pin_config = {
+      .mck_io_num = I2S_MCLK,
+      .bck_io_num = 26,
+      .ws_io_num = 25,
+      .data_out_num = 22,
+      .data_in_num = I2S_PIN_NO_CHANGE
+    };
+    a2dp_sink.set_pin_config(pin_config);
+    a2dp_sink.set_avrc_metadata_callback(metadata_callback);
+    a2dp_sink.start("ESP32_Speaker");
+    tft.initR(INITR_BLACKTAB);
+    tft.setRotation(1);
+    update_display();
+    pinMode(BTN_PLAY, INPUT_PULLUP);
+    pinMode(BTN_PAUSE, INPUT_PULLUP);
+    attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(BTN_PLAY), isr_play, FALLING);
+    attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(BTN_PAUSE), isr_pause, FALLING);
+  }
+In functia **loop()** se executa continuu si verifica daca butoanele D12 si D14 sunt apasate, precum actualizeaza si ecranul TFT:
+  void loop() {
+    unsigned long now = millis();
+    if (playPressed) {
+      playPressed = false;
+      if (waitingForSecondClick && (now - lastPlayPressTime < doubleClickDelay)) {
+        a2dp_sink.next();
+        waitingForSecondClick = false;
+      } else {
+        lastPlayPressTime = now;
+        waitingForSecondClick = true;
+      }
+    }
+    if (waitingForSecondClick && (now - lastPlayPressTime > doubleClickDelay)) {
+      a2dp_sink.play();
+      waitingForSecondClick = false;
+    }
+    if (pausePressed) {
+      pausePressed = false;
+      a2dp_sink.pause();
+    }
+    update_display();
+    delay(50);
+  }
+===== Rezultate Obţinute =====
 <note tip>
-Puteți avea și o secțiune de jurnal în care să poată urmări asistentul de proiect progresul proiectului.
+Rezultatele obtinute au fost destul de satisfacatoare, am intampinat cateva probleme pe care nu am putut sa le rezolv din cauza DAC-ului ales, deoarece acesta are nevoie de un master clock extern care sa fie sincron cu celelalte semnale de pe ele, iar ESP-ul nu este capabil de a oferi corect un astfel de semnal, generand destul de mult zgomot (cred ca un MAX98357 ar fi rezolvat problema zgomotului). Rezultatul final poate fi observat in urmatorul link:
+https://drive.google.com/file/d/1erp1HS01shDhwGrpYLM5Av1lJeFgSRbM/view?usp=sharing
 </note>
 ===== Bibliografie/Resurse =====
-<note>
+https://github.com/NullString1/VWCDC
-Listă cu documente, datasheet-uri, resurse Internet folosite, eventual grupate pe **Resurse Software** şi **Resurse Hardware**.
+https://schuett.io/2013/09/avr-raspberry-pi-vw-beta-vag-cdc-faker/
-</note>
+https://itohi.com/acoustics/esp32-as-bluetooth-audio/
-<html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">Export to PDF</a></html>