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首页 -技术交流 -硬禾学堂 -基于ESP32-S2-Mini-1模块的音频处理平台

基于ESP32-S2-Mini-1模块的音频处理平台

发布时间:2022-03-18作者来源:萨科微浏览:1293

核心控制器介绍:

本平台使用了乐鑫公司的ESP32-S2-Mini-1模块,ESP32-S2-MINI-1是一颗通用型Wi-Fi MCU模组,功能强大,具有丰富的外设接口,可用于可穿戴电子设备、智能家居等场景。

ESP32-S2-MINI-1采用PCB板载天线,模组配置了4MB SPI flash,采用的是 ESP32-S2FN4 芯片。该芯片搭载了Xtensa® 32 位LX7 单核处理器,工作频率高达 240 MHz。用户可以关闭 CPU 的电源,利用低功耗协处理器监测外设的状态变化或某些模拟量是否超出阈值。ESP32-S2-FH4 还集成了丰富的外设接口。

ESP32-S2-MINI-1模块的构成

该模块可以广泛应用于下面的一些领域:

  • 通用低功耗 IoT 传感器 Hub
  • 通用低功耗 IoT 数据记录器
  • USB 设备
  • 语音识别
  • 图像识别
  • Mesh 网络
  • 家庭自动化
  • 智慧楼宇
  • 工业自动化
  • 健康/医疗/看护
  • Wi-Fi 玩具
  • 可穿戴电子产品
  • 零售 & 餐饮
  • 智能 POS 应用

该模块的性能:

  • Core: Xtensa® single-core 32-bit LX7 CPU, frequency up to 240MHz
  • Memories:
    • 128 KB of ROM
    • 320 KB of SRAM
    • 16 KB of RTCSRAM
    • 4 MB of Flash memory
  • Working Voltage: 3 V to 3.6 V
  • Up to 37 GPIOs
  • 2*12-bit ADC (up to 20 channels)
  • Communication interfaces
    • 2 I2C interfaces
    • 1 I2S interface
    • 4 SPI interfaces
    • 2 UART interfaces
    • 1 USB OTG interface
  • Security:
    • 4096 bit OTP
    • AES, SHA, RSA, ECC, RNG
    • Secure Boot, Flash Encryption, Digital signature, HMAC module
  • Extended temperature range: -40 to 85 °C

关于该模块更详细的信息,参见ESP32-S2-Mini-1的选型页面

本项目平台的功能介绍:

1 系统框图

音频处理平台的功能框图

音频处理平台的电路板3D效果图

2 核心功能介绍:

  • 基于ESP32-S2 WiFi核心模块
  • 128*64 OLED显示,SPI接口,显示信息、参数、波形
  • 4个按键,用于参数控制、菜单选择
  • 1路Mic音频输入 - 模拟电路,通过电位计可以调节增益0-40dB调节范围,并有带通滤波器
  • 1路耳机插座音频输入 - 模拟电路,通过电位计可以调节增益 0-40dB调节范围,并有带通滤波器
  • 2路音频输出,并有功率放大,可以驱动喇叭和耳机插座
  • 一个FM接收模块,ESP32通过I2C接口对其进行参数设置,调节FM电台以及设置音量大小
  • 一个模拟开关切换来自ESP32产生的音频还是FM输出的音频,模块开关的输出送到喇叭或耳机输出

3 利用此平台能够学习和提升的技能:


  • 嵌入式系统/C编程或MicroPython编程
  • WiFi系统使用及编程
  • 嵌入式系统中总线的使用和编程 - SPI、I2C
  • 按键信息输入(包括消抖)和OLED参数显示、波形显示、菜单设计
  • 模拟电路 - 音频运算放大器的使用、模拟滤波器、模拟开关的使用
  • ADC、DAC的使用,PWM的使用
  • 数字信号处理 - 音频处理、FFT、数字滤波、音效合成等




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