UART MP3 Player z układem YX5300

JeÅ›li już szukaÅ‚eÅ› w miarÄ™ taniego moduÅ‚u potrafiÄ…cego odtwarzać pliki dźwiÄ™kowe MP3 lub WAV, to zapewne  musiaÅ‚eÅ› siÄ™ trochÄ™ zawieść. Owszem, sÄ… dostÄ™pne dość drogie shieldy do Arduino lub o wiele taÅ„sze moduÅ‚y, które niestety nie oferujÄ… zbyt wiele w zamian. Mnie osobiÅ›cie brakowaÅ‚o czegoÅ› poÅ›redniego - nie drogiego, ale również nie okrojonego do granic możliwoÅ›ci.

PrzeglÄ…dajÄ…c ebay, natrafiÅ‚em na bardzo ciekawy moduÅ‚ MP3 bazujÄ…cy na ukÅ‚adzie YX5300 z komunikacjÄ… UART w cenie zaledwie 6$ z darmowÄ… wysyÅ‚kÄ….

Cechy YX5300

Pewnie zadajesz sobie pytanie, co może potrafić moduÅ‚ za 6 dolców? Wbrew pozorom - caÅ‚kiem sporo. UkÅ‚ad YX5300, który zostaÅ‚ zastosowany w tym module wyróżnia siÄ™ nastÄ™pujÄ…cymi cechami:

• ObsÅ‚uga czÄ™stotliwoÅ›ci próbkowania 8kHz - 48kHz
• Odtwarzanie plików MP3 / WAV
• ObsÅ‚uga kart Micro SD i MIcro SDHC
• 30 poziomów gÅ‚oÅ›noÅ›ci
• Sterowanie UART TTL / 9600bps
• NapiÄ™cie zasilania 3.2V - 5.2V
• Poziomy logiczne 3.3V i 5V
• ObsÅ‚uga folderów
• Odtwarzanie pojedyncze lub w pÄ™tli (pliku lub folderu)
• Tryb uÅ›pienia 10mA
• Sporo komend sterujÄ…cych

Wysyłanie polecenia UART

Pewnie zadajesz sobie pytanie, co może potrafić moduÅ‚ za 6 dolców? Wbrew pozorom - caÅ‚kiem sporo. UkÅ‚ad YX5300, który zostaÅ‚ zastosowany w tym module wyróżnia siÄ™ nastÄ™pujÄ…cymi cechami:

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0x7E	0xFF	0x06	CMD	FBACK	DAT1	DAT2	SUM1	SUM2	0xEF

• 0x7E - bajt poczÄ…tkowy
• 0xFF - wersja
• 0x06 - dÅ‚ugość polecenia, nie liczÄ…c bajtu poczÄ…tkowego i koÅ„cowego
• CMD - polecenie
• FBACK - czy chcemy odpowiedź 0x00 (nie) lub 0x01 (tak)
• DAT1, DAT2 - parametry
• SUM1, SUM2 - suma kontrolna
• 0xEF - bajt koÅ„czÄ…cy

Najbardziej kłopotliwe okazuje się wyliczenie sumy kontrolnej SUM1 i SUM2, jednak jest możliwe pominięcie tego mechanizmu, pomijając je po prostu przy wysyłaniu (nie zmieniając wartości określającej długość polecenia)

Zatem możemy wysÅ‚ać tylko 8 bajtów :

0	1	2	3	4	5	6	7
0x7E	0xFF	0x06	CMD	FBACK	DAT1	DAT2	0xEF

Komendy UART

ModuÅ‚ oferuje sporo ciekawych komend, za pomocÄ… których bÄ™dziemy mogli sterować ukÅ‚adem. DostÄ™pne sÄ… wszystkie podstawowe akcje jak pauza, play, stop, ustawienie gÅ‚oÅ›noÅ›ci. Dodatkowo jednak dostajemy sporo innych ciekawych poleceÅ„, które bez wÄ…tpienia przydadzÄ… siÄ™ w naszych projektach - tryb uÅ›pienia, tasowanie listy odtwarzania, zapÄ™tlanie utworu lub katalogu, czy sterowanie DAC. Nie wiem jak Wam, ale mnie ta "szeÅ›cio dolarowa" lista bardzo odpowiada:

CMD	DAT1	DAT2	Opis
0x0C	0x00	0x00	Reset układu. Wymagana przerwa 500ms
0x09	0x00	0x02	Wybierz noÅ›nik odtwarzania TF. Wymagana przerwa 200ms
0x03	0x00	0x03	Odtwarzaj 3 plik
0x08	0x00	0x03	Odtwarzaj w pÄ™tli 3 plik
0x0F	0x02	0x01	Odtwarzaj 1 plik w 2 folderze
0x22	0x1E	0x04	Odtwarzaj 4 plik z gÅ‚oÅ›noÅ›ciÄ… 30 = 1E
0x17	0x02	0x00	Odtwarzaj pÄ™tle dla utworów w 2 folderze
0x18	0x00	0x00	Przetasowanie utworów
0x19	0x00	0x00	Włącz pętle dla obecnie odtwarzanego utworu
0x19	0x00	0x01	Wyłącz pętle dla obecnie odtwarzanego utworu
0x01	0x00	0x00	NastÄ™pny utwór
0x02	0x00	0x00	Poprzedni utwór
0x0E	0x00	0x00	Pauza
0x0D	0x00	0x00	Wznów odtwarzanie
0x16	0x00	0x00	Zatrzymaj odtwarzanie
0x04	0x00	0x00	Vol+
0x05	0x00	0x00	Vol-
0x06	0x00	0x1E	Ustaw poziom gÅ‚oÅ›noÅ›ci na 30 = 1E
0x0A	0x00	0x00	Uśpienie układu (Sleep mode)
0x0B	0x00	0x00	Budzenie układu (Wake up)
0x1A	0x00	0x00	WÅ‚Ä…cz DAC
0x1A	0x00	0x01	Wyłącz DAC

Oprócz standardowych poleceÅ„ ukÅ‚ad zwraca również odpowiedzi na specjalne zapytania lub informuje nas o specyficznych zdarzeniach, jak wÅ‚ożenie karty pamiÄ™ci, zakoÅ„czeniu odtwarzania utworu i jego numerze itp:

CMD	Odpowiedź	Opis
--	0x7E 0xFF 0x06 0x41 0x00 0x00 0x00 0xFE 0xBA 0xEF	Dane odebrane prawidÅ‚owo
--	0x7E 0xFF 0x06 0x3A 0x00 0x00 0x02 0xFE 0xBF 0xEF	WÅ‚ożono kartÄ™ pamiÄ™ci TF
--	0x7E 0xFF 0x06 0x3B 0x00 0x00 0x02 0xFE 0xBE 0xEF	WyjÄ™to noÅ›nik pamiÄ™ci TF
--	0x7E 0xFF 0x06 0x40 0x00 0x00 0x06 0xFE 0xB5 0xEF	BÅ‚Ä…d - nie odnaleziono pliku
--	0x7E 0xFF 0x06 0x3D 0x00 0x00 0x04 0xFE 0xBA 0xEF	ZakoÅ„czono odtwarzać plik 4
0x42	0x7E 0xFF 0x06 0x42 0x00 0x02 0x00 0xFE 0xB6 0xE	Stan odtwarzacza - zatrzymany (stop)
0x42	0x7E 0xFF 0x06 0x42 0x00 0x02 0x01 0xFE 0xB6 0xE	Stan odtwarzacza - odtwarza (play)
0x42	0x7E 0xFF 0x06 0x42 0x00 0x02 0x02 0xFE 0xB6 0xE	Stan odtwarzacza - wstrzymany (pauza)
0x48	0x7E 0xFF 0x06 0x48 0x00 0x00 0x07 0xFE 0xAC 0xEF	Znaleziono 7 plików
0x4C	0x7E 0xFF 0x06 0x4C 0x00 0x00 0x04 0xFE 0xAB 0xEF	Aktualnie odtwarzany 4 plik
0x4F	0x7E 0xFF 0x06 0x4F 0x00 0x00 0x02 0xFE 0xAA 0xEF	Znaleziono 2 foldery
0x43	0x7E 0xFF 0x06 0x43 0x00 0x00 0x1E 0xFE 0x99 0xEF	Aktualny poziom gÅ‚oÅ›noÅ›ci 30 = 1F

Struktura plików na karcie pamiÄ™ci

Aby sprawnie odtwarzać pliki dźwiÄ™kowe z karty SD, zalecana jest struktura katalogów w formacie dwucyfrowym. Nawet jeÅ›li planujemy tylko jednÄ… playlistÄ™, warto trzymać jÄ… w folderze "01". Nazwy plików powinny mieć format jak poniżej, czyli kolejny numer trzycyfrowy i opcjonalna nazwa pliku. PrzestrzegajÄ…c tych zasad, w prosty sposób odtworzymy sprecyzowany przez nas plik MP3:

1. bash-4.2$ tree

2. .

3. ├── 01

4. │   ├── 001-blue-piano.mp3

5. │   └── 002-gettin-ready.mp3

6. ├── 02

7. │   ├── 001-ukulele-in-my-heart.mp3

8. │   ├── 002-inspiring-innovation.mp3

9. │   └── 003-thanks-for-the-memories.mp3

10. └── 03

11.     ├── 001-a-hero-is-born.mp3

12.     └── 002-lullaby.mp3

WysÅ‚anie poniższej komendy, spowoduje odtworzenie pliku  001-ukulele-in-my-heart.mp3 z folderu 02.

0	1	2	3	4	5	6	7
0x7E	0xFF	0x06	0x0F	0x00	0x02	0x01	0xEF

Możliwe jest również wskazanie absolutnego numeru pliku do odtworzenia, niezależnie od folderu w którym siÄ™ znajduje. Należy jednak pamiÄ™tać, że moduÅ‚ nie sortuje zawartoÅ›ci katalogów, wiÄ™c jego struktura z punktu ukÅ‚adu wyglÄ…da tak:

1. bash-4.2$ tree -U

2. .

3. ├── 01

4. │   ├── 001-blue-piano.mp3

5. │   └── 002-gettin-ready.mp3

6. ├── 02

7. │   ├── 003-thanks-for-the-memories.mp3

8. │   ├── 002-inspiring-innovation.mp3

9. │   └── 001-ukulele-in-my-heart.mp3

10. └── 03

11.     ├── 002-lullaby.mp3

12.     └── 001-a-hero-is-born.mp3

Jak widzimy, trzecim utworem absolutnym jest 003-thanks-for-the-memories.mp3 zamiast spodziewanego 001-ukulele-in-my-heart.mp3. Aby odtworzyć plik o absolutnym numerze od poczÄ…tku listy, należy wysÅ‚ać polecenie:

0	1	2	3	4	5	6	7
0x7E	0xFF	0x06	0x03	0x00	0x00	0x03	0xEF

Przykładowy program

1. #include

2.  

3. SoftwareSerial mp3(5, 6);

4.  

5. static uint8_t cmdbuf[8] = {0};

6.  

7. void command(int8_t cmd, int16_t dat)

8. {

9.   delay(20);

10.  

11.   cmdbuf[0] = 0x7e; // bajt startu

12.   cmdbuf[1] = 0xFF; // wersja

13.   cmdbuf[2] = 0x06; // liczba bajtow polecenia

14.   cmdbuf[3] = cmd;  // polecenie

15.   cmdbuf[4] = 0x00; // 0x00 = no feedback, 0x01 = feedback

16.   cmdbuf[5] = (int8_t)(dat >> 8); // parametr DAT1

17.   cmdbuf[6] = (int8_t)(dat); //  parametr DAT2

18.   cmdbuf[7] = 0xef; // bajt konczacy

19.  

20.   for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)

21.   {

22.     mp3.write(cmdbuf[i]);

23.   }

24. }

25.  

26. void setup()

27. {

28.   Serial.begin(9600);

29.   mp3.begin(9600);

30.  

31.   delay(500); // Czekamy 500ms na inicjalizacje  

32.  

33.   command(0x09, 0x0002); // Wybieramy karte SD jako zrodlo

34.   delay(200); // Czekamu 200ms na inicjalizacje

35.  

36.   command(0x06, 0x001E); // Ustaw glosnosc na 30

37.   command(0x03, 0x0001); // Otwarzamy pierwszy utwor (kolejnosc nieposortowana)

38. }

39.  

40. void loop() { }

Odtworzenie pliku o absolutnym numerze wcale nie gwarantuje, że bÄ™dzie odtworzony ten, który oczekujemy na podstawie posortowanej listy. Dlatego najlepiej skorzystać z polecenia, podajÄ…c nazwÄ™ folderu i nazwÄ™ pliku w postaci poczÄ…tkowego numeru:

1. void setup()

2. {

3.   Serial.begin(9600);

4.   mp3.begin(9600);

5.  

6.   delay(500); // Czekamy 500ms na inicjalizacje  

7.  

8.   command(0x09, 0x0002); // Wybieramy karte SD jako zrodlo

9.   delay(200); // Czekamu 200ms na inicjalizacje

10.  

11.   command(0x06, 0x001E); // Ustaw glosnosc na 30

12.   command(0x0F, 0x0201); // Jesli chcemy miec pewnosc ze bedzie to 02/001?????.mp3

13. }

Powyższy fragment programu spowoduje, że zostanie odtworzony plik 001-ukulele-in-my-heart.mp3 w folderze 02/. Jednak będzie to odtworzenie tylko tego utworu. Aby zapętlić odtwarzanie całego folderu 02/ wystaczy wydać inne polecenie:

1. void setup()

2. {

3.   Serial.begin(9600);

4.   mp3.begin(9600);

5.  

6.   delay(500); // Czekamy 500ms na inicjalizacje  

7.  

8.   command(0x09, 0x0002); // Wybieramy karte SD jako zrodlo

9.   delay(200); // Czekamu 200ms na inicjalizacje

10.  

11.   command(0x06, 0x001E); // Ustaw glosnosc na 30

12.   command(0x17, 0x0200); // Odtwarzaj w petli folder 02/

13. }

Obsługa odpowiedzi układu

ModuÅ‚ wysyÅ‚a również komunikaty i odpowiedzi na poszczególne polecenia i zdarzenia. Poniższy program wykrywa wÅ‚ożenie i wyciÄ…gniÄ™cie karty pamiÄ™ci. Dodatkowo zostanie odtworzony w pÄ™tli folder 02/ gdy karta zostanie wÅ‚ożona.

1. #include

2.  

3. SoftwareSerial mp3(5, 6);

4.  

5. static uint8_t cmdbuf[8] = {0};

6. static uint8_t ansbuf[10] = {0};

7.  

8. void command(int8_t cmd, int16_t dat)

9. {

10.   delay(20);

11.  

12.   cmdbuf[0] = 0x7e; // bajt startu

13.   cmdbuf[1] = 0xFF; // wersja

14.   cmdbuf[2] = 0x06; // liczba bajtow polecenia

15.   cmdbuf[3] = cmd;  // polecenie

16.   cmdbuf[4] = 0x00; // 0x00 = no feedback, 0x01 = feedback

17.   cmdbuf[5] = (int8_t)(dat >> 8); // parametr DAT1

18.   cmdbuf[6] = (int8_t)(dat); //  parametr DAT2

19.   cmdbuf[7] = 0xef; // bajt konczacy

20.  

21.   for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)

22.   {

23.     mp3.write(cmdbuf[i]);

24.   }

25. }

26.  

27. // Funkcja upiekszajaca hex

28. void byte2hex(uint8_t b)

29. {

30.   Serial.print("0x");

31.   if (b < 16) Serial.print("0");

32.   Serial.print(b, HEX);

33.   Serial.print(" ");

34. }

35.  

36. // Funkcja pobierania odpowiedzi

37. boolean answer(void)

38. {

39.   uint8_t i = 0;

40.  

41.   // Pobieramy tylko 10 bajtow

42.   while(mp3.available() && (i < 10))

43.   {

44.     uint8_t b = mp3.read();

45.     ansbuf[i] = b;

46.     i++;

47.     byte2hex(b);

48.   }

49.  

50.   Serial.println();

51.  

52.   // Jesli poprawny format odpowiedzi

53.   if ((ansbuf[0] == 0x7E) && (ansbuf[9] == 0xEF))

54.   {

55.     return true;

56.   }

57.  

58.   return false;

59. }

60.  

61. void setup()

62. {

63.   Serial.begin(9600);

64.   mp3.begin(9600);

65.  

66.   delay(500); // Czekamy 500ms na inicjalizacje  

67.   command(0x09, 0x0002); // Wybieramy karte SD jako zrodlo

68.   delay(200); // Czekamu 200ms na inicjalizacje

69. }

70.  

71. void loop()

72. {

73.   if (mp3.available())

74.   {

75.     if (answer()) // Jesli jest poporawna odpowiedz

76.     {

77.       if (ansbuf[3] == 0x3A) // Jesli wlozono kart

78.       {

79.         Serial.println("Wlozono karte");

80.         command(0x17, 0x0100); // Odtwarzaj w petli folder 01/

81.       }

82.       if (ansbuf[3] == 0x3B) // Jesli wyciagnieto kart

83.       {

84.         Serial.println("Wyciagnieto karte");

85.       }      

86.     }

87.   }

88. }

OczywiÅ›cie to tylko przykÅ‚ad, bowiem możemy jeszcze odpytać moduÅ‚ o ilość plików i folderów na karcie pamiÄ™ci lub sprawdzać, czy moduÅ‚ aktualnie odtwarza utwór oraz pobrać jego absolutny numer.

1. #include

2.  

3. SoftwareSerial mp3(5, 6);

4.  

5. static uint8_t cmdbuf[8] = {0};

6. static uint8_t ansbuf[10] = {0};

7.  

8. unsigned long int last = 0;

9.  

10. void command(int8_t cmd, int16_t dat)

11. {

12.   delay(20);

13.  

14.   cmdbuf[0] = 0x7e; // bajt startu

15.   cmdbuf[1] = 0xFF; // wersja

16.   cmdbuf[2] = 0x06; // liczba bajtow polecenia

17.   cmdbuf[3] = cmd;  // polecenie

18.   cmdbuf[4] = 0x00; // 0x00 = no feedback, 0x01 = feedback

19.   cmdbuf[5] = (int8_t)(dat >> 8); // parametr DAT1

20.   cmdbuf[6] = (int8_t)(dat); //  parametr DAT2

21.   cmdbuf[7] = 0xef; // bajt konczacy

22.  

23.   for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)

24.   {

25.     mp3.write(cmdbuf[i]);

26.   }

27. }

28.  

29. // Funkcja upiekszajaca hex

30. void byte2hex(uint8_t b)

31. {

32.   Serial.print("0x");

33.   if (b < 16) Serial.print("0");

34.   Serial.print(b, HEX);

35.   Serial.print(" ");

36. }

37.  

38. // Funkcja pobierania odpowiedzi

39. boolean answer(void)

40. {

41.   uint8_t i = 0;

42.  

43.   // Pobieramy tylko 10 bajtow

44.   while(mp3.available() && (i < 10))

45.   {

46.     uint8_t b = mp3.read();

47.     ansbuf[i] = b;

48.     i++;

49.     byte2hex(b);

50.   }

51.  

52.   Serial.println();

53.  

54.   // Jesli poprawny format odpowiedzi

55.   if ((ansbuf[0] == 0x7E) && (ansbuf[9] == 0xEF))

56.   {

57.     return true;

58.   }

59.  

60.   return false;

61. }

62.  

63. void setup()

64. {

65.   Serial.begin(9600);

66.   mp3.begin(9600);

67.  

68.   delay(500); // Czekamy 500ms na inicjalizacje  

69.   command(0x09, 0x0002); // Wybieramy karte SD jako zrodlo

70.   delay(200); // Czekamu 200ms na inicjalizacje

71.  

72.   command(0x17, 0x0100); // Odtwarzaj w petli folder 01/

73.  

74.   last = millis();

75. }

76.  

77. void loop()

78. {

79.   if (mp3.available())

80.   {

81.     if (answer()) // Jesli jest poporawna odpowiedz

82.     {

83.       if (ansbuf[3] == 0x4C) // Aktualnie odtwarzany

84.       {

85.         Serial.print("Aktualnie odtwarzam plik: ");

86.         Serial.println(ansbuf[6]);

87.       }

88.     }

89.   }

90.  

91.   if ((millis() - last) > 5000) // Pytamy co 5 seknud

92.   {

93.     last = millis();

94.     command(0x4C, 0x0000); // Zapytaj o numer odtwarzanego pliku

95.   }

96. }

Materiał filmowy

 

 

 

---

Support sampling frequency (kHz):8 / 11.025 / 12 / 16 / 22.05 / 24 / 32 / 44.1 / 48
Support file format:MP3/WAV
Support Micro SD card, Micro SDHC Card
30 class adjustable volume
UART TTL serial control playback mode, baud rate is 9600bps
Power supply can be 3.2 ~ 5.2VDC
Size:43mm x 25mm