ESP32实现无线对讲机功能详解:音频采集、传输与播放,步骤及示例代码解析

硬件准备

  1. 两个 ESP32 开发板
  2. 两个 MAX9814 麦克风模块(或其他兼容的模拟麦克风模块)
  3. 两个 MAX98357A DAC 模块(或其他兼容的音频放大器模块)
  4. 扬声器

接线

  • 麦克风模块 -> ESP32 ADC 引脚
  • ESP32 DAC 引脚 -> 音频放大器模块 -> 扬声器
  • 软件准备

    1. 音频采集和处理
    2. Wi-Fi 连接和数据传输
    3. 音频播放

     1:音频采集和发送

     

    #include <WiFi.h>
    #include <WiFiUdp.h>
    
    // Wi-Fi 设置信息
    const char* ssid = "your_SSID";
    const char* password = "your_PASSWORD";
    
    // UDP 设置
    WiFiUDP udp;
    const char* udpAddress = "255.255.255.255"; // 广播地址
    const int udpPort = 12345;
    
    // ADC 引脚
    const int adcPin = 34;
    
    void setup() {
      Serial.begin(115200);
      WiFi.begin(ssid, password);
      
      while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
        delay(1000);
        Serial.println("Connecting to WiFi...");
      }
      
      Serial.println("Connected to WiFi");
    
      udp.begin(udpPort);
    }
    
    void loop() {
      int adcValue = analogRead(adcPin); // 读取 ADC 值
      udp.beginPacket(udpAddress, udpPort);
      udp.write((const uint8_t*)&adcValue, sizeof(adcValue));
      udp.endPacket();
      delay(10); // 控制采样率
    }
    

    2:接收和播放音频

    #include <WiFi.h>
    #include <WiFiUdp.h>
    #include <driver/dac.h>
    
    // Wi-Fi 设置信息
    const char* ssid = "your_SSID";
    const char* password = "your_PASSWORD";
    
    // UDP 设置
    WiFiUDP udp;
    const int udpPort = 12345;
    
    // DAC 引脚
    const int dacPin = 25;
    
    void setup() {
      Serial.begin(115200);
      WiFi.begin(ssid, password);
      
      while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
        delay(1000);
        Serial.println("Connecting to WiFi...");
      }
      
      Serial.println("Connected to WiFi");
    
      udp.begin(udpPort);
    }
    
    void loop() {
      int packetSize = udp.parsePacket();
      if (packetSize) {
        int adcValue;
        udp.read((char*)&adcValue, sizeof(adcValue));
    
        // 将 ADC 值映射到 DAC 输出范围
        int dacValue = map(adcValue, 0, 4095, 0, 255);
        dacWrite(dacPin, dacValue); // 输出 DAC 值
      }
    }
    

     

    解释

    1. Wi-Fi 连接: 两个 ESP32 都连接到同一个 Wi-Fi 网络。
    2. UDP 通信: 使用 UDP 协议在两个 ESP32 之间传输音频数据。
    3. 音频采集和发送:
    4. 从麦克风模块读取模拟音频信号,并使用 analogRead 获取 ADC 值。
    5. 使用 UDP 将 ADC 值发送到接收端。
    6. 接收和播放音频:
    7. 接收来自发送端的 UDP 包并读取 ADC 值。
    8. 将 ADC 值映射到 DAC 输出范围,并使用 dacWrite 输出到扬声器。

    注意事项

  • 采样率: 上述代码的采样率较低,实际应用中可能需要优化采样率和数据传输速率。
  • 音质: 音频信号的质量取决于硬件配置和软件处理。可以使用更高级的音频处理算法和硬件提高音质。
  • 同步: 确保两个节点之间的音频数据传输和播放的同步性,以避免音频延迟和失真。
  • 通过上述步骤,你可以使用 ESP32 实现基本的无线对讲机功能。实际应用中可能需要根据具体需求进行优化和调整。

    作者:一可米

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