АУДИО Интернет-радио microMedia на ESP32-S3

[Олег Поляков]

Интернет-радио + аудиоплеер + часы-будильник с боем и курантами на ESP32-S3



Устройство обладает следующим функционалом:
1. Может работать с практически неограниченным списком радиостанций. Причём переключение между станциями происходит мгновенно.
2. Управление радио осуществляется и элементами управления на самом радио, и через web-интерфейс, и через ИК-пульт.
3. Точно так же как и в смартфоне (планшете) организовано подключение радио по wi-fi к интернету. Сохраняются все ранее использованные точки доступа и при повторном попадании прибора в зону их действия соединение с интернетом не требует повторной авторизации.
4. Радио имеет три режима работы: интернет-радио, часы, музыкальный проигрыватель.
5. В режиме музыкального проигрывателя осуществляется воспроизведение звуковых файлов с sd-карты. Пока реализована вложенность папок с аудио-файлами равная единице.
6. В режиме интернет-радио можно фильтровать весь список радиостанций по двум параметрам: жанр (20 жанров) и локация (6 локаций).
7. И в режиме радио, и в режиме проигрывателя поддерживается дополнительный маркер "избранное".
8. Реализована очень полезная функция - автоматический уровень громкости, которая выравнивает громкость звучания разных интернет-станций.
9. В web-интерфейс встроен простой редактор списка радиостанций, который позволяет управлять списками станций в самом устройстве.
10. Проверен и введен по умолчанию список из более 4 000 интернет-станций с указанием их жанра и локации.
11. Разработано и вшито в прошивку 6 цветовых схем интерфейса экрана интернет-радио.
12. Реализовано управление яркостью экрана интернет-радио.
13. Реализован режим энергосбережения (выключения подсветки экрана).
14. Реализованы функции выключения и включения по заданному времени.
15. Реализованы куранты часов (каждый час, каждые пол-часа, каждые 15 и 45 минут). Можно установить один из 7 типов звучания курантов или выставить озвучивание текущего времени голосом.
16. Для людей с плохим зрением реализовано озвучивание меню управления интернет-радио голосом.
17. В режиме радио реализована функция анализа качества связи с интернет-станцией и восстановление соединения при критичном ухудшении или потери связи с сайтом радиостанции.
18. Реализована блокировка/снятие блокировки нажатия кнопок и вращения энкодера - полезная опция для интернет-радио в карманном исполнении.
19. Реализованы функции "случайная радио-станция" для режима радио и "случайная композиция" для режима аудиопроигрывателя.

Компоненты, необходимые для сборки:
1. Модуль ESP32-S3 (обязательный элемент). Тестировалось на модуле ESP32-S3 Dual USB разработки AITEXM ROBOT.
2. Модуль DAC PCM5102 (обязательный элемент).
3. Дисплей 1.8 TFT SPI 128x160 with sd-card reader - ST7735 TFT (обязательный элемент).
4. Энкодер с кнопкой (обязательный элемент).
5. Модуль усилителя НЧ LM4881 или любой подходящий аналог (факультативный элемент).
6. Инфракрасный беспроводной модуль дистанционного управления HX1838 (TL1838) с пультом (факультативный элемент).
7. Транзистор 2N3906 или аналог (если хотите регулировать яркость дисплея).
8. Три резистора 1кОм.
9. Выключатель питания.
10. Разъём внешнего питания type-c (мама).
11. Один - два аудио-разъёма 3.5 стерео (мама).
12. sd-карта не более 32 Гб.

Порядок сборки, прошивки и настройки.

1. Соберите устройство, согласно приложенной принципиальной схеме.
2. Скачайте и распакуйте архив скетча. (Избегайте кириллических символов в путях к скетчу и библиотекам).
3. В Arduino IDE откройте файл InternetRadio.ino.
4. Установите в настройках Arduino IDE свою плату ESP-32.
5. Установите в пункте настроек "Partition scheme" опцию "Huge App" и остальные параметры, согласно прилагаемому скриншоту:

Спойлер: настройки ESP32 для компиляции

6. Перед компиляцией скетча обязательно:
- в папку библиотек Arduino\libraries\Adafruit_GFX_Library перепишите файл glcdfont.c из архива скетча.
- туда же обязательно перепишите из архива скетча папку FontsRus, даже если не планируете использовать.
7. Попробуйте скомпилировать скетч. При отсутствии необходимых библиотек доустановите их из среды Arduino IDE. (Рекомендованные версии библиотек смотрите в отдельном списке ниже данной инструкции).
8. На предварительно отформатированную в FAT32 sd-карту запишите содержимое архива папки SD-card.
9. Вставьте sd-карту в слот на модуле дисплея.
10. Теперь всё готово для заливки прошивки в ESP-32. Загрузите скетч на плату.

Если всё сделано правильно, то:
1. При включении в wi-fi радио объявляет себя как "microMedia".
2. Первым делом смартфон нужно подключить к этой сети. Пароль: 12345678.
3. Далее открыть в браузере адрес 192.168.4.1 и там уже настроить соединение интернет-радио с интернетом.
Выберите ваш роутер из списка и введите пароль доступа. В случае успеха вы услышите первые звуки интернет-трансляции первой станции из большого списка станций.
4. После чего для управления интернет-радио через web-интерфейс необходимо узнать ip-адрес самого устройства в сети. Для этого достаточно нажать один раз кнопку BUTTON и в нижней части всплывшего на дисплее окошка с меню посмотреть и вбить в адресную строку web-браузера вашего компьютера (планшета, смартфона) отображаемый ip-адрес.

Принципиальная схема


(Контроллер зарядки и питания устройства на принципиальной схеме не изображены).

Архив скетча, шрифтов для дисплея и содержимое sd-карты
59.4 Mb в zip-архиве

Arduino IDE и необходимые библиотеки
Скетч успешно компилировался на Arduino IDE версий 2.0.9 и 2.3.3.

Спойлер: Библиотеки и их версии

ESP32-audioI2S-master (https://github.com/schreibfaul1/ESP32-audioI2S) - версия 2.0.0
GyverEncoder (https://github.com/GyverLibs/GyverEncoder) - версия 4.10
GyverButton (https://github.com/GyverLibs/GyverButton) - версия 3.8
IRremote (https://github.com/Arduino-IRremote/Arduino-IRremote) - версия 3.5.0 - критично. На более высоких версиях будут ошибки компиляции.
Adafruit GFX Library (https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library) - версия 1.11.9 (Если с этой версией вместо русских букв "козябры", то используйте версию 1.11.0).
Adafruit ST7735 and ST7789 Library (https://github.com/adafruit/Adafruit-ST7735-Library)- версия 1.10.4
GyverPortal (https://github.com/GyverLibs/GyverPortal) - версия 3.6.6
ESP32Time (https://github.com/fbiego/ESP32Time) - версия 2.0.5
NTPClient от Fabrice Weinberg (https://github.com/arduino-libraries/NTPClient) - версия 3.2.1

Спойлер: Управление через ИК-пульт

(вверх)(вниз) - в режимах "Радио", "Проигрыватель" и "Часы" - увеличение / уменьшение громкости; в меню - перемещение курсора по вертикали
(вправо)(влево) - в режимах "Радио", "Проигрыватель" и "Часы" - переключение станций или композиций; в меню - перемещение курсора по горизонтали или включение/выключение опций
(OK) - главное меню и подменю
(*) - смена режима между "Радио" и "Проигрыватель"
(#) - включение выключение звука
(1) - часы или радио / проигрыватель
(2) - переключение между списакми "Избранное" и "Всё" для радио и проигрывателя
(3) - случайная станция радио / случайная композиция проигрывателя
(4) - смена жанра назад
(5) - все жанры
(6) - смена жарна вперёд
(7) - смена локации радиостанции назад
(8) - все страны
(9) - смена локации радиостанции вперёд
(0) - включение / выключение

Спойлер: Изображения устройства

Версия 2 интернет-радио:


Версия 1 интернет-радио:

Спойлер: Web-интерфейс

Спойлер: Видео

Обзор 1-й версии интернет-радио

Обзор 2-й версии интернет-радио

Мной были разработаны и собраны два устройства. Ещё одно в рамках тестирования было собрано участником форума samand587.

Спойлер: Обращение к коллегам, которые разрабатывают свои модификации этого интернет-радио

Радио очень не хватает индикации заряда аккумулятора. В этой версии руки для решения этой задачи у меня не дошли.
Однако, в спец-шрифте mMediaSymbols.h, специально разработанном для этого проекта, пиктограммы для состояния заряда аккумулятора были мной отрисованы.
0x30 - соответствует символу "0" - батарея разряжена
0x31 - соответствует символу "1" - 25% заряда
0x32 - соответствует символу "2" - 50% заряда
0x33 - соответствует символу "3" - 75% заряда
0x34 - соответствует символу "4" - 100% заряда

      tft.setFont(&mMediaSymbols);
      tft.setTextSize(1);
      tft.setCursor(133, 0);
      tft.setTextColor(radio_color[1]);
      // Пиктограмма состояния заряда аккумулятора
      tft.print("1");  // 0,  1, 2, 3, 4

Место для размещения индикации на экране есть - верхний правый угол.
Если кто-нибудь возьмёт на себя труд доработать схему и скетч - буду несказанно рад.

Буду признателен за конструктивную критику, указания на ошибки (куда ж без них!), сообщения об успешных повторах устройства с фотографиями ваших реализаций и прочее. Спасибо за внимание!

 

[sergggg]

@iponkada2,Да, psram работает(так лог говорит).Из доработок: добавил запоминание последних трёх станций, с последующим их повторением.Так как у меня ловил помехи ir приемник, из-за чего были ложные срабатывания - добавил фильтр ir команд. Изменил немного логику управления с пульта.Добавил управление будильником по дням.Подправил логику АРУ.

 

[vglukas]

Собирал IDE 2.3.4 , ядро 2.0.9. Но думаю что при нормальной распиновке будет компилиться с любым IDE многими ядрами. Сейчас на работе, вечером выложу загрузочный файл.

 

[iponkada2]

@sergggg, дайте пожалуйста правленые файлики.

 

[sergggg]

@iponkada2, Извините пожалуйста, но наверное это только после одобрения автором. Или отправить ему, а он уже сам будет решать . Да и с будильником по дням недели там не все красиво сделано, а я с WEB страницами не очень...

 

[iponkada2]

@sergggg, ок.

 

[VILUKAS]

Удалось забежать домой, бросаю новую рабочую распиновку.

Кстати судя по количеству пинов здесь отлично будет работать s3 mini причем у нее выведенные пины можно сказать универсальные, можно цеплять все подряд в связке с PCM5100 что позволит вообще минимизировать прибор

 

[Олег Поляков]

@vglukas, @sergggg, я только "за": за любые правки, улучшения, модификации.

 

[sergggg]

@iponkada2,Я отправил файлы автору, может он приведет мое творение в божеский вид и скоро все будет.

 

[iponkada2]

Когда из вэба выбираю регион или жанр то радио задумывается и через секунд десять перезагружается. В чем может быть проблема? Авто уровень громкости отключается?

 

[sergggg]

@iponkada2, Перезагрузка происходит потому, что вы попадаете на мертвую ссылку и из-за этого срабатывает таймер watchdog. Авто уровень выключается из веба, подменю "звук". Наверное лучше сделать чтобы радио не перезагружалось, а переходило на следующую станцию...

 

[Михаил 98756234]

Вот как-то так получилось Делал все по инструкции,прошивка авторская С вэб-морды как-то можно настроить А настроить экондером и кнопками пока не понятно Да и время где-то на 1,5 минуты запаздывает

 

[vglukas]

Добрый день! Кто нибудь пробовал включение- выключение по расписанию? У меня не срабатывает не в режиме радио ни в режиме часов.

 

[Михаил 98756234]

Всем добрый день! Тоже самое не срабатывает.И время на 90 сек от реального отстает

 

[sergggg]

@vglukas,У меня больше недели работает , проблем со включением- выключением по расписанию нет в любом режиме.

 

[Олег Поляков]

@Михаил 98756234, поздравляю с успешной сборкой и запуском!
Добавлю обязательно в описание радио и инструкцию по управлению с помощью энкодера и кнопки, и инструкцию по управлению с ir-пульта.
По отставанию времени на 15 минут пока ничего сказать не могу. Вы в каком часовом поясе находитесь?

 

[vglukas]

А скажите сложно подправить код на ST7789? Посмотрел, библиотека должна поддерживать. Попробовал прописать дисплей и закоментировать 367 строку с модификацией дисплея. Прошивка скомпилировалась но дисплей не работает.

 

[iponkada2]

@vglukas,
Нужно все переписывать, разрешение другое. Даже если заработает то все элементы будут в одной четверти экрана.

 

[Zee0n]

ST7789

Вот да, тоже хотелось бы экран покрупнее, на 2,4 дюйма

 

[vglukas]

@iponkada2, На четверть экрана он и так работает.

 

[iponkada2]

@vglukas,
Работает но не в той ориентации и с шумами, а будет полная заливка но информация в четверти экрана так как каждый элемент привязан к пикселям, а здесь их больше вот и будет всё на пятачке 160*128 и с полной заливкой если укажете размер дисплея 320*240. Я маленький 7735 подключал так там некоторые элементы за гранями экрана.

 

[VILUKAS]

Разобрался по расписанию. Оказывается оно работает по часовому поясу вне зависимости какое у Вас время на часах.

 

[Олег Поляков]

Добавил в описание инструкцию по управлению интернет-радио с ИК-пульта.

 

[iponkada2]

@VILUKAS,
Как я понял в скетче прописано +3 но если в вэбе изменить на своё то часы будут идти по установленному, а расписание будет работать по +3. Тоесть перед компиляцией в скетче нужно поменять на своё и тогда все будет работать правильно.
@Олег Поляков, сохранение параметров происходит каждые пять минут? Тоесть если я только что переключил станцию и выключил радио то оно включится не на ней. Нужно мгновенная запись и проверка через пять минут. Настройки аквалайзера сохраняются? Неудобно каждый раз их крутить, на максималках динамики хрипят и нужно сразу уменьшать.

 

[Олег Поляков]

@VILUKAS,
всё верно. Согласование времени происходит через сервис точного времени pool.ntp.org (при необходимости в скетче можно заменить на адрес на другой). В вэб-интерфейсе отображается время на том устройстве, на котором запущен вэб-браузер. Время будет иметь расхождение, если в настройках интернет-радио неправильно указан часовой пояс и/или неправильно указан часовой пояс на устройстве, на котором запущен вэб-интерфейс. Если время и там, и там совпадают, то скорее всего часовой пояс для интернет-радио в настройках установлен правильно.

 

[Олег Поляков]

@iponkada2,
через web-интерфейс или на самом приборе в настройках можно и нужно выставить часовую зону.


Если в течение пяти минут значение какого-либо из сохраняемых параметров изменилось, то, если выставлен флажок "Автосохранение", произойдёт сохранение. При каждом переключении станции производить сохранение в eeprom считаю плохой затеей, т.к. количество циклов записи в эту память не безгранично.

Настройки громкости, баланса, НЧ, СЧ и ВЧ сохраняются.