Pico-Audio

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Pico-Audio

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基本信息 分类： 音频模块 {{{userDefinedInfo1}}}： {{{userdefinedvalue1}}} {{{userDefinedInfo2}}}： {{{userdefinedvalue2}}} {{{userDefinedInfo3}}}： {{{userdefinedvalue3}}} 品牌： Waveshare

功能简介 特性 音频解码 ' 无特性，不解释 ' 无特性，不解释 ' 无特性，不解释 ' 无特性，不解释 接口 I2S

相关产品 ♦ {{{Product1}}} ♦ {{{Product2}}} ♦ {{{Product3}}} ♦ {{{Product4}}} ♦ {{{Product5}}} —— 类目1 —— ♦ 主板/套件 Raspberry Pi Pico Raspberry-Pi-Pico-Basic-Kit Raspberry-Pi-Pico-Sensor-Kit Raspberry-Pi-Pico-Kit-B ♦ LCD/OLED/其他显示模块 Pico-LCD-0.96 Pico-LCD-1.14 Pico-LCD-1.3 Pico-LCD-1.44 Pico-LCD-1.8 Pico-LCD-2 Pico-ResTouch-LCD-2.8 Pico-ResTouch-LCD-3.5 Pico-OLED-1.3 Pico-OLED-2.23 Pico-8SEG-LED Pico-Clock-Green ♦ 扩展模块 Pico-Servo-Driver Pico-10DOF-IMU Pico-RTC-DS3231 Pico-UPS-A Pico-UPS-B Pico-2CH-RS232 Pico-GPS-L76B Pico-SIM7020C-NB-IoT Pico-SIM7080G-Cat-M/NB-IoT Pico-SIM868-GSM/GPRS/GNSS Pico-LoRa-SX1262-868M ♦ ePaper系列 Pico-ePaper-2.13 Pico-ePaper-2.13-B Pico-ePaper-2.13-D Pico-ePaper-2.66 Pico-ePaper-2.66-B Pico-ePaper-2.7 Pico-ePaper-2.9 Pico-ePaper-2.9-B Pico-ePaper-2.9-D Pico-CapTouch-ePaper-2.9 Pico-ePaper-3.7 Pico-ePaper-5.83 Pico-ePaper-5.83-B Pico-ePaper-7.5 Pico-ePaper-7.5-B ♦ 类目5 列表5

说明

产品概述

提供Pico C语言例程

产品简介

本产品是基于Pico而设计的音频模块，采用PCM5101A低功耗立体声解码器，I2S接口传输音频，支持宽范围音频采样频率。可同时对耳机与扬声器进行输出。
Rev2.1版本：
本产品是基于Pico而设计的音频模块，采用CS4344低功耗立体声解码器，I2S接口传输音频，支持宽范围音频采样频率。可同时对耳机与扬声器进行输出。

产品特性

• 支持8~384，000Hz的音频采样频率
• 芯片内置PLL免除了对主时钟的需要，实现了3线制I2S接口有效的减少了系统的EMI
• 自带欠压保护，采用双重静音系统，在时钟错误及电源故障时自动静音（停止输出）
• 提供20dB的带外噪声
• 板载了标准的3.5mm耳机与4线扬声器输出接口，支持音频输出
• 提供了Pico声卡免驱驱动程序，兼容windows、Linux等系统
• 提供了Pico音频播放程序

Rev2.1 ：

• 支持2K~200KHz的音频采样频率
• 芯片内置PLL，音频时钟脚可以获取主时钟屏幕，并自动降频
• 板载了标准的3.5mm耳机与4线扬声器输出接口，支持音频输出
• 提供了Pico声卡免驱驱动程序，兼容windows、Linux等系统
• 提供了Pico音频播放程序

产品参数

• 供电电压：5V
• 逻辑电压：3.3V
• 音频解码芯片：PCM5101A
• 音频接口：I2S
• DAC信噪比：106dB
• 耳机驱动：40mW (16Ω@3.3V)
• 扬声器驱动：2.6W per channel (4Ω BTL)

Rec2.1

• 供电电压：5V
• 逻辑电压：3.3V
• 音频解码芯片：CS4344
• 音频接口：I2S
• DAC信噪比：105dB
• 耳机驱动：40mW (16Ω@3.3V)
• 扬声器驱动：2.6W per channel (4Ω BTL)

硬件资源

初始版本

L+、L-分别对应左扬声器的正、负极; R+、R-分别对应右扬声器的正、负极。

功能引脚	Pico/Pico2（BCM）	描述
VSYS	VSYS	供电电源（5V电源输入）
3V3(OUT)	3V3(OUT)	逻辑电源（3.3V电源输入）
GND	GND	电源地
DIN	GPIO26	音频数据输入
BCk	GPIO27	音频数据位时钟输入
LRCK	GPIO28	音频数据字时钟输入

Rev2.1版本

L+、L-分别对应左扬声器的正、负极; R+、R-分别对应右扬声器的正、负极。

功能引脚	Pico/Pico2（BCM）	描述
VSYS	VSYS	供电电源（5V电源输入）
GND	GND	电源地
DIN	GPIO22	音频数据输入
MCLK	GPIO26	芯片主时钟输入
LRCK	GPIO27	音频数据字时钟输入
SCLK	GPIO28	音频数据位时钟输入

通信协议

I2S协议最需要注意的一点是，它以采样脉冲变化后的第二个时钟为数据的第一位，以下一个采样脉冲变化后的第一个时钟为数据的最后一位。
LRCK ：音频数据字时钟输入，当其为低电平时为左声道采集数据，当其为高电平时为右声道采集数据。
BCK ：音频数据位时钟输入，当其产生上升沿跳变时对数据进行采集，其频率必须为LRCK频率的32倍或48倍或64倍。
DATA ：音频数据输入 ，注意数据为有符号型的数据，数据传输可以选择16位、24位、32位数据，高位在前、低位在后。

硬件连接

连接Pico/Pico2的时候，请注意对应方向不要接反。可以观察模块上有USB丝印的一端与Pico/Pico2的USB接口一端来判断方向
您可以对照以下表格连线。

Pico连接引脚对应关系

Pico-Audio	Pico/Pico2	功能
VSYS	VSYS	供电电源（5V电源输入）
3V3(OUT)	3V3(OUT)	逻辑电源（3.3V电源输入）
GND	GND	电源地
DIN	GPIO26	音频数据输入
BCk	GPIO27	音频数据位时钟输入
LRCK	GPIO28	音频数据字时钟输入

Pico-Audio Rev2.1	Pico/Pico2	功能
VSYS	VSYS	供电电源（5V电源输入）
GND	GND	电源地
DIN	GPIO22	音频数据输入
MCLK	GPIO26	芯片主时钟输入
LRCK	GPIO27	音频数据字时钟输入
SCLK	GPIO28	音频数据位时钟输入

程序下载

打开树莓派终端，执行：

sudo apt-get install p7zip-full
cd ~
sudo wget  https://www.waveshare.net/w/upload/7/7c/Pico_Audio.7z 
7z x Pico_Audio.7z -o./Pico-Audio
cd ~/Pico_Audio

Rev2.1版本请使用以下命令

sudo apt-get install p7zip-full
cd ~
sudo wget  https://www.waveshare.net/w/upload/9/92/Pico-Audio-V2.7z
7z x Pico-Audio-V2.7z -o./Pico-Audio-V2
cd ~/Pico-Audio-V2

在Pico_Audio文件中有两个文件夹，在Pico_Audio文件夹中存储着音频输出程序，在usb_sound_card文件夹中存储着声卡的uf2文件，直接将其复制进入Pico/Pico2中即可

cp usb_sound_card.uf2  /media/pi/RPI-RP2/

例程使用

C部分

• 以下教程为在树莓派上操作，但由于cmake的多平台、可移植的特点，在PC上也是能成功编译，但操作略有不同，需要您自行判断。
  

进行编译，请确保在Pico-Audio目录：

cd ~/Pico_Audio/Pico-Audio/

Rev2.1版本请使用以下命令

cd ~/Pico-Audio-V2/Pico-Audio/

创建并进入build目录,并添加SDK: 其中 ../../pico-sdk 是你的SDK的目录。 我们示例程序中是有build的，直接进入即可

cd build
export PICO_SDK_PATH=../../pico-sdk
(注意：务必写对你自己的SDK所在路径)

执行cmake自动生成Makefile文件

#Pico
cmake -DPICO_BOARD=pico -DPICO_PLATFORM=rp2040 ..
#Pico2
cmake -DPICO_BOARD=pico2 -DPICO_PLATFORM=rp2350 ..

执行make生成可执行文件，第一次编译时间比较久

make -j9

编译完成，会生成uf2文件。 按住Pico/Pico2板上的按键，将Pico/Pico2通过Micro USB线接到电脑的USB接口，然后松开按键。接入之后，电脑会自动识别到一个可移动盘，将build文件夹下的audio_firmware.uf2 文件复制到识别的可移动盘中即可。

#Pico
cp audio_firmware.uf2  /media/pi/RPI-RP2/
#Pico2
cp audio_firmware.uf2  /media/pi/RP2350

资料

文档

• 原理图
  
• 原理图-Rev2.1
  
• PCM5101A手册
• APA2068 手册
• CS4344 手册

程序

• 示例程序
  
• 示例程序-Rev2.1
  

Pico快速上手

固件下载

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文字教程

基础介绍

Raspberry Pi Pico的基础介绍

MicroPython系列

安装Thonny IDE

为了方便在电脑上使用MicroPython开发Pico/Pico2板，建议下载Thonny IDE

• 下载Thonny IDE并按照步骤安装，安装包均为Windows版本，其他版本请参考Thonny官网
  • Thonny IDE 官方下载链接
  • Thonny IDE 下载链接
  • Thonny 官网
• 安装完成之后，第一次要配置语言和主板环境，由于我们是为了使用Pico/Pico2，所以注意主板环境选择Raspberry Pi 选项
  

• 配置Micrpython环境及选择Pico/Pico2端口
  
  • 先将Pico/Pico2接入电脑，左键点击Thonny右下角的配置环境选项--》选择configture interpreter
  • 在弹出的窗口栏中选择MicroPython(Raspberry Pi Pico),同时选择对应的端口

• 点击ok后返回到Thonny主界面，下载对应的固件库并烧录到设备中，然后点击停止按钮，在Shell窗口中即可显示当前使用到的环境
  • Pico固件库
  • Pico2固件库
• Pico/Pico2在windows下载固件库方法: 按住BOOT键后连接电脑后，松开BOOT键，电脑会出现一个可移动磁盘，将固件库复制进去即可
• RP2040/RP2350在windows下载固件库方法: 连接电脑后，同时按下BOOT键跟RESET键,先松开RESET键再松开BOOT键，电脑会出现一个可移动磁盘，将固件库复制进去即可（用Pico/Pico2的方式也可以）
  

讲解视频

【MicroPython】machine.Pin类函数详解
【MicroPython】machine.PWM类函数详解
【MicroPython】machine.ADC类函数详解
【MicroPython】machine.UART类函数详解
【MicroPython】machine.I2C类函数详解
【MicroPython】machine.SPI类函数详解
【MicroPython】rp2.StateMachine类函数详解

C/C++系列

对于 C/C++，建议使用 Pico VS Code 进行开发，这是一款 Microsoft Visual Studio Code 扩展，旨在让您在为 Raspberry Pi Pico 系列开发板创建、开发和调试项目时更加轻松。无论您是初学者还是经验丰富的专业人士，此工具都可以帮助您自信而轻松地进行 Pico 开发。下面我们介绍如何安装该扩展并使用。

• 官网教程：https://www.raspberrypi.com/news/pico-vscode-extension/
• 本教程适用于树莓派Pico、Pico2与本公司开发的RP2040、RP2350系列开发板
• 开发环境默认以 Windows 为例，其他环境请参考官网教程进行安装

安装VSCode

1. 首先，点击下载 pico-vscode 程序包，解压并打开程序包，双击安装 VSCode
   
   注意：如果已安装 vscode 注意检查版本是否为 v1.87.0 或更高版本
   
   

安装扩展

1. 点击扩展，选择从 VSIX 安装
   
   
2. 选择 vsix 后缀的软件包，点击安装
   
   
3. 随后 vscode 会自动安装 raspberry-pi-pico 及其依赖扩展，可以点击刷新查看安装进度
   
   
4. 右下角显示完成安装，关闭 vscode
   

配置扩展

1. 打开目录 C:\Users\用户名，将整个 .pico-sdk 拷贝至该目录
   
   
2. 拷贝完成
   
   
3. 打开 vscode，对 Raspberry Pi Pico 扩展中各个路径进行配置
   
   配置如下：

   Cmake Path：
   ${HOME}/.pico-sdk/cmake/v3.28.6/bin/cmake.exe
   
   Git Path:
   ${HOME}/.pico-sdk/git/cmd/git.exe    
   
   Ninja Path:
   ${HOME}/.pico-sdk/ninja/v1.12.1/ninja.exe
   
   Python3 Path:
   ${HOME}/.pico-sdk/python/3.12.1/python.exe             
   

新建工程

1. 配置完成，测试新建工程，输入工程名、选择路径后点击 Creat 创建工程
   测试官方示例，可以点击工程名旁的 Example 进行选择
   
   
2. 创建工程成功
   
   
3. 选择SDK版本
   
   
4. 选择 Yes 进行高级配置
   
   
5. 选择交叉编译链，13.2.Rel1 适用 ARM 核，RISCV.13.3 适用 RISCV 核，这里根据您的需求任意选择其中一个即可
   
   
6. CMake 版本选择 Default（前面配置的路径）
   
   
7. Ninja 版本选择 Default
   
   
8. 选择开发板
   
   
9. 点击 Complie 进行编译
   
   
10. 成功编译出 uf2 格式文件即可
    
    

导入工程

1. 导入工程的 Cmake 文件不能有中文（包括注释），否则可能导致导入失败
2. 导入自己的工程需要在 Cmake 文件中加一行代码，才能正常切换 pico 和 pico2，否则即使选择 pico2，编译得到的固件仍是适用于 pico 的
   

   set(PICO_BOARD pico CACHE STRING "Board type")
   

更新扩展

1. 离线包中的扩展版本为0.15.2，安装完成后，您也可以选择更新至最新版本
   
   

Arduino IDE 系列

安装Arduino IDE

1. 首先到Arduino官网下载Arduino IDE的安装包。
   
2. 这里选择仅下载就可以了。
   
3. 下载完成后，点击安装。
   
   注意：安装过程中会提示你安装驱动，我们点击安装即可
   

Arduino IDE中文界面

1. 第一次安装完成后，打开Arduino IDE全是英文界面,我们可以在File>Preferences切换成简体中文。
   
2. 在Language里面选择简体中文，点击OK。
   

在Arduino IDE中安装Arduino-Pico Core

1. 打开Arduino IDE，点击左上角的文件，选择首选项
   
2. 在附加开发板管理器网址中添加如下链接，然后点击OK

   https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/4.0.2/package_rp2040_index.json

   
   注意：如果您已经有ESP32板URL，您可以使用逗号分隔 URL，如下所示：

   https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json,https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/4.0.2/package_rp2040_index.json

3. 点击工具>开发板>开发板管理器>搜索pico，由于我的电脑已经安装过了，所以显示已安装
   
   

国内用户

• 因为网络原因，国内用户连接github并不稳定，我们另外提供了一份安装包，可以跳过在线的过程
• 若已经成功配置了pico环境，可以直接跳过本章

1. 下载rp2040压缩包，将解压的rp2040文件夹复制到如下路径下

   C:\Users\[username]\AppData\Local\Arduino15\packages

   
   注意：将里面用户名：[username]替换成自己的用户名

第一次上传程序

1. 按住Pico板上的BOOTSET按键，将pico通过Micro USB线接到电脑的USB接口，待电脑识别出一个可移动硬盘（RPI-RP2）后，松开按键。
   
2. 下载程序，打开arduino\PWM\D1-LED路径下的D1-LED.ino
3. 点击工具>端口，记住已有的COM，不需要点击这个COM（不同电脑显示的COM不一样，记住自己电脑上已有的COM）
   
4. 用USB线将驱动板和计算机连接起来，再点击工具>端口，第一次连接选择uf2 Board，上传完成后，再次连接就会多出一个COM口
   
5. 点击工具>开发板>Raspberry Pi Pico>Raspberry Pi Pico或Raspberry Pi Pico 2
   
   
6. 设置完成后，点击向右箭头上传将程序
   

• 如果期间遇到了问题，需要重新安装或者更换Arduino IDE版本时，卸载Arduino IDE需要卸载干净，卸载软件后需要手动删除C:\Users\[name]\AppData\Local\Arduino15这个文件夹内的所有内容（需要显示隐藏文件才能看到） 再重新安装

开源例程

MircoPython视频例程(github)
MicroPython固件/Blink例程（C）
树莓派官方C/C++示例程序 (github)
树莓派官方micropython示例程序 (github)
Arduino官方C/C++示例程序 (github)

FAQ

技术支持

联系人：刘工
EMAIL：2881669563@qq.com
电话：0755-83040712
QQ：2881669563
微信：扫下方二维码添加

说明：进行售后服务前，请准备好客户信息（定货单位、定货人等），以供验证