MP3 плеер на базе DFPlayer Mini и Arduino

11.12.2019Вольтик.руArduino для начинающих, Подключение модулей Arduino, Программирование в Arduino IDE, Проекты на Arduino, Умный дом на Arduino1

DFPlayer Mini — это недорогой компактный модуль с упрощённым аудиовыводом, который можно подключить напрямую к динамику или разъёму наушников.

Модуль можно использовать и как самостоятельное устройство, подключив батарейку, динамик и кнопки, так и совместно с микроконтроллером или платой разработчика (например, Arduino) у которой есть UART порт (RX/TX, Serial), чтобы посредством простых команд, отправляемых через этот интерфейс, проигрывать музыку и выполнять другие функции, такие как проигрывание следующей или предыдущей композиции, перемешивание треков, приостановка текущей песни и т. д.

DFPlayer Mini оснащён разъёмом для карты microSD и поддерживает файловые системы FAT16 и FAT32.

Некоторые характеристики модуля DFPlayer Mini:

Поддержка частот дискретизации 8 кГц, 11,025 кГц, 12 кГц, 16 кГц, 22,05 кГц, вплоть до 48 кГц.
24‑битный вывод ЦАП, динамический диапазон 90 дБ, отношение сигнал-шум 85 дБ.
Файловые системы FAT16, FAT32; максимальный поддерживаемый объём карт TF — 32 ГБ.
Несколько режимов управления, в том числе через последовательный интерфейс и посредством кнопок через порт для подключения резистивной клавиатуры ADKEY.
Функция вставки объявлений — текущую проигрываемую фоновую музыку можно приостановить на время объявления.
Встроенный усилитель 3 Вт.
Сортировка аудиофайлов по папкам, до 100‑а папок, каждую папку можно связать с 1000 песен.
30 уровней громкости, 10 режимов эквалайзера.

Цель этого руководства — показать, как использовать MP3‑модуль с платформой Arduino. Причём, управлять проигрыванием мы будем посредством кнопок, подключённых к плате Arduino, а плата в свою очередь будет отправлять команды модулю через UART интерфейс.

Для этого мы возьмём три кнопки. Первая кнопка послужит для проигрывания предыдущей композиции. Вторая кнопка — для приостановки и возобновления воспроизведения текущего проигрываемого файла. Третья — для проигрывания следующего файла.

Необходимые для сборки компоненты

Для проекта понадобятся следующие компоненты.

Схема подключения DFPlayer Mini к Arduino

Соедините элементы, как показано на нижеследующей схеме, созданной с помощью программы Fritzing (полный обзор программы по ссылке).

Cоединение между платой Arduino и модулем DFPlayer Mini достаточно простое, так как нам надо, помимо выводов питания VCC и GND, соединить ещё только два вывода.

Обратите внимание, что между выводом Rx модуля и выводом платы Arduino добавлен резистор 1 кОм, чтобы снизить шум, но в нём нет необходимости, если ваш случай не предполагает шум на линии Rx.

Ниже наглядно показана таблица с порядком соединения выводов:

DFplayer Mini	Arduino
Rx	D11
Tx	D10
VCC	5 В
VCC	5 В
Gnd	Gnd

Код для управления DFPlayer Mini

Чтобы отправлять соответствующие нажатым кнопкам команды от платы Arduino к модулю DFPlayer Mini, мы будем использовать библиотеку платформы Arduino, программно реализующую последовательный интерфейс. Для отправки команд мы могли бы использовать выводы аппаратного последовательного интерфейса (0 и 1), которые также используются и для связи с компьютером.

Но, если эти линии подключены к ещё какому-нибудь устройству, помимо компьютера, это может создать помехи при загрузке кода в плату. Поэтому, чтобы не создавать проблем, мы будем использовать библиотеку программного последовательного интерфейса Software Serial с выводами 10 и 11.

Код для этого проекта прост. Но, хотя для модуля DFPlayer Mini предусмотрена библиотека, содержащая различные функции для управления проигрыванием MP3, мы напишем собственные функции, просто ради удовольствия и чтобы показать, как на самом деле функционирует этот модуль.

Как обычно, первым делом мы включаем библиотеки, которые будем использовать, а именно библиотеку программного последовательного интерфейса, создав её объект, и определяем выводы для линий Rx и Tx этого интерфейса (выводы 10 и 11 соответственно).

///              MP3 PLAYER PROJECT
/// http://educ8s.tv/arduino-mp3-player/
//////////////////////////////////////////

#include "SoftwareSerial.h"
SoftwareSerial mySerial(10, 11);

/// MP3 PLAYER PROJECT

/// http://educ8s.tv/arduino-mp3-player/

//////////////////////////////////////////

#include "SoftwareSerial.h"

SoftwareSerial mySerial(10, 11);

Далее мы определяем шестнадцатеричные значения для нескольких команд, которые собираемся использовать.

# define Start_Byte 0x7E
# define Version_Byte 0xFF
# define Command_Length 0x06
# define End_Byte 0xEF
# define Acknowledge 0x00 //Returns info with command 0x41 [0x01: info, 0x00: no info]

# define Start_Byte 0x7E

# define Version_Byte 0xFF

# define Command_Length 0x06

# define End_Byte 0xEF

# define Acknowledge 0x00 //Returns info with command 0x41 [0x01: info, 0x00: no info]

Далее объявляем переменные для выводов платы Arduino, к которым подключим кнопки.

int buttonNext = 2;
int buttonPause = 3;
int buttonPrevious = 4;

int buttonNext = 2;

int buttonPause = 3;

int buttonPrevious = 4;

Далее переходим к функции setup(), в которой мы настраиваем режим для выводов, к которым подключим кнопки, и устанавливаем на них «высокий» (high) уровень. После всего этого мы запускаем последовательный интерфейс со скоростью передачи 9600.

void setup () {

pinMode(buttonPause, INPUT);
digitalWrite(buttonPause,HIGH);
pinMode(buttonNext, INPUT);
digitalWrite(buttonNext,HIGH);
pinMode(buttonPrevious, INPUT);
digitalWrite(buttonPrevious,HIGH);

mySerial.begin (9600);

void setup () {

pinMode(buttonPause, INPUT);

digitalWrite(buttonPause,HIGH);

pinMode(buttonNext, INPUT);

digitalWrite(buttonNext,HIGH);

pinMode(buttonPrevious, INPUT);

digitalWrite(buttonPrevious,HIGH);

mySerial.begin (9600);

Далее мы проигрываем первую песню на накопителе, используя функцию playfirst(), и устанавливаем логическую переменную isPlaying в значение «истина» (true), чтобы обозначить, что в настоящий момент идёт процесс воспроизведения.

delay(1000);
playFirst();
isPlaying = true;

delay(1000);

playFirst();

isPlaying = true;

Переходим к функции loop(). Эта функции в основном отслеживает нажатие кнопок и отправляет соответствующие кнопкам команды модулю DFPlayer Mini, который либо проигрывает (в зависимости от значения переменной isPlaying), либо ставит на паузу текущую песню или переходит к следующей или предыдущей.

void loop () { 

 if (digitalRead(buttonPause) == ACTIVATED)
  {
    if(isPlaying)
    {
      pause();
      isPlaying = false;
    }else
    {
      isPlaying = true;
      play();
    }
  }

 if (digitalRead(buttonNext) == ACTIVATED)
  {
    if(isPlaying)
    {
      playNext();
    }
  }

   if (digitalRead(buttonPrevious) == ACTIVATED)
  {
    if(isPlaying)
    {
      playPrevious();
    }
  }
}

void loop () {

if (digitalRead(buttonPause) == ACTIVATED)

{

if(isPlaying)

{

pause();

isPlaying = false;

}else

{

isPlaying = true;

play();

}

if (digitalRead(buttonNext) == ACTIVATED)

{

if(isPlaying)

{

playNext();

}

if (digitalRead(buttonPrevious) == ACTIVATED)

{

if(isPlaying)

{

playPrevious();

}

Далее приведён весь код для этого проекта. Его также можно скачать по ссылке.

///              MP3 PLAYER PROJECT
/// http://educ8s.tv/arduino-mp3-player/
//////////////////////////////////////////

#include "SoftwareSerial.h"
SoftwareSerial mySerial(10, 11);
# define Start_Byte 0x7E
# define Version_Byte 0xFF
# define Command_Length 0x06
# define End_Byte 0xEF
# define Acknowledge 0x00 //Returns info with command 0x41 [0x01: info, 0x00: no info]

# define ACTIVATED LOW

int buttonNext = 2;
int buttonPause = 3;
int buttonPrevious = 4;
boolean isPlaying = false;

void setup () {

pinMode(buttonPause, INPUT);
digitalWrite(buttonPause,HIGH);
pinMode(buttonNext, INPUT);
digitalWrite(buttonNext,HIGH);
pinMode(buttonPrevious, INPUT);
digitalWrite(buttonPrevious,HIGH);

mySerial.begin (9600);
delay(1000);
playFirst();
isPlaying = true;

}

void loop () { 

 if (digitalRead(buttonPause) == ACTIVATED)
  {
    if(isPlaying)
    {
      pause();
      isPlaying = false;
    }else
    {
      isPlaying = true;
      play();
    }
  }

 if (digitalRead(buttonNext) == ACTIVATED)
  {
    if(isPlaying)
    {
      playNext();
    }
  }

   if (digitalRead(buttonPrevious) == ACTIVATED)
  {
    if(isPlaying)
    {
      playPrevious();
    }
  }
}

void playFirst()
{
  execute_CMD(0x3F, 0, 0);
  delay(500);
  setVolume(20);
  delay(500);
  execute_CMD(0x11,0,1); 
  delay(500);
}

void pause()
{
  execute_CMD(0x0E,0,0);
  delay(500);
}

void play()
{
  execute_CMD(0x0D,0,1); 
  delay(500);
}

void playNext()
{
  execute_CMD(0x01,0,1);
  delay(500);
}

void playPrevious()
{
  execute_CMD(0x02,0,1);
  delay(500);
}

void setVolume(int volume)
{
  execute_CMD(0x06, 0, volume); // Set the volume (0x00~0x30)
  delay(2000);
}

void execute_CMD(byte CMD, byte Par1, byte Par2)
// Excecute the command and parameters
{
// Calculate the checksum (2 bytes)
word checksum = -(Version_Byte + Command_Length + CMD + Acknowledge + Par1 + Par2);
// Build the command line
byte Command_line[10] = { Start_Byte, Version_Byte, Command_Length, CMD, Acknowledge,
Par1, Par2, highByte(checksum), lowByte(checksum), End_Byte};
//Send the command line to the module
for (byte k=0; k<10; k++)
{
mySerial.write( Command_line[k]);
}
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

/// MP3 PLAYER PROJECT

/// http://educ8s.tv/arduino-mp3-player/

//////////////////////////////////////////

#include "SoftwareSerial.h"

SoftwareSerial mySerial(10, 11);

# define Start_Byte 0x7E

# define Version_Byte 0xFF

# define Command_Length 0x06

# define End_Byte 0xEF

# define Acknowledge 0x00 //Returns info with command 0x41 [0x01: info, 0x00: no info]

# define ACTIVATED LOW

int buttonNext = 2;

int buttonPause = 3;

int buttonPrevious = 4;

boolean isPlaying = false;

void setup () {

pinMode(buttonPause, INPUT);

digitalWrite(buttonPause,HIGH);

pinMode(buttonNext, INPUT);

digitalWrite(buttonNext,HIGH);

pinMode(buttonPrevious, INPUT);

digitalWrite(buttonPrevious,HIGH);

mySerial.begin (9600);

delay(1000);

playFirst();

isPlaying = true;

}

void loop () {

if (digitalRead(buttonPause) == ACTIVATED)

{

if(isPlaying)

{

pause();

isPlaying = false;

}else

{

isPlaying = true;

play();

}

if (digitalRead(buttonNext) == ACTIVATED)

{

if(isPlaying)

{

playNext();

}

if (digitalRead(buttonPrevious) == ACTIVATED)

{

if(isPlaying)

{

playPrevious();

}

void playFirst()

{

execute_CMD(0x3F, 0, 0);

delay(500);

setVolume(20);

delay(500);

execute_CMD(0x11,0,1);

delay(500);

}

void pause()

{

execute_CMD(0x0E,0,0);

delay(500);

}

void play()

{

execute_CMD(0x0D,0,1);

delay(500);

}

void playNext()

{

execute_CMD(0x01,0,1);

delay(500);

}

void playPrevious()

{

execute_CMD(0x02,0,1);

delay(500);

}

void setVolume(int volume)

{

execute_CMD(0x06, 0, volume); // Set the volume (0x00~0x30)

delay(2000);

}

void execute_CMD(byte CMD, byte Par1, byte Par2)

// Excecute the command and parameters

{

// Calculate the checksum (2 bytes)

word checksum = -(Version_Byte + Command_Length + CMD + Acknowledge + Par1 + Par2);

// Build the command line

byte Command_line[10] = { Start_Byte, Version_Byte, Command_Length, CMD, Acknowledge,

Par1, Par2, highByte(checksum), lowByte(checksum), End_Byte};

//Send the command line to the module

for (byte k=0; k<10; k++)

{

mySerial.write( Command_line[k]);

}

Демонстрация работы

Запишите композиции на карту SD и вставьте её в модуль DFPlayer Mini, затем загрузите код в плату Arduino и соедините динамик и модуль DFPlayer Mini. Вы должны услышать проигрываемую песню из динамика.

Ниже приведены примеры применения этого руководства, и я надеюсь, это вдохновит вас на создание чего-нибудь действительно классного.

Практическое применение данного проекта:

Голосовое оповещение для пожарной сигнализации.
Голосовые инструкции для пункта взимания платы за проезд по мосту или дороге.
Голосовое оповещение для помещений, связанных с электрооборудованием, телекоммуникациями или финансовой деятельностью и т.д.

Самые популярные материалы в блоге

За все время

За сегодня

Вольтик.ру

Вольтик - это слаженная команда амбициозных и заядлых инженеров. Мы создали этот проект с целью вовлечения вас, талантливых и начинающих профессионалов, в увлекательный мир мейкерской микроэлектроники!