原创 【富芮坤FR3068x-C】REPL MicroPython 播放本地音频实践

MicroPython 简介

MicroPython 是一个精简且高效的 Python 实现，专为微控制器和嵌入式系统设计。它允许开发者使用 Python 语言在资源受限的硬件（如单片机、开发板等）上编写程序，极大地简化了嵌入式开发的过程。它的特点如下：

1. 特点

轻量化：MicroPython 的代码库非常紧凑，适合运行在内存和存储空间有限的设备上。

兼容性：支持大部分 Python 3 的语法和标准库，同时针对嵌入式环境进行了优化。

实时性：提供了实时操作的功能，适合需要快速响应的应用场景。

硬件交互：内置对 GPIO、UART、I2C、SPI 等硬件接口的支持，方便直接与硬件通信。

2. 应用场景

MicroPython 常用于以下领域：

物联网 (IoT)：控制传感器、执行器和其他 IoT 设备。

教育：作为学习嵌入式开发和编程的工具。

原型开发：快速构建硬件原型，验证概念。

自动化：实现家庭自动化、工业自动化等应用。

3. 支持的硬件平台

MicroPython 可以运行在多种硬件平台上，包括但不限于：

ESP8266 和 ESP32（Wi-Fi 模块）

STM32 系列微控制器

Pyboard（官方开发板）

Raspberry Pi Pico（RP2040 芯片）

4. 开发工具

WebREPL：通过 Wi-Fi 或串口连接设备，进行远程调试和代码上传。

Thonny：一款简单易用的 IDE，支持 MicroPython 开发。

Mu Editor：专为初学者设计的轻量级编辑器，支持 MicroPython。

VS Code 插件：Visual Studio Code 提供了丰富的插件来支持 MicroPython 开发。

5. 学习资源

官方文档：https://docs.micropython.org

社区论坛：https://forum.micropython.org

GitHub 仓库：https://github.com/micropython/micropython

REPL MicroPython 工程

第一次接触MicroPython工程，感觉移植适配到一个新的平台适配工作还是挺大的。当前项目除了需要适配，还需要在 MicroPython 中新增模块，绑定开发板上的硬件播放本地音频文件，至少需要支持SD卡、文件系统、音频播放的硬件（DAC）等等。

这里偷懒，直接使用大佬 qinyunti 的工程，项目地址：

https://gitee.com/qinyunti/fr3068-e-c-micropython

工程结构

裁剪了官方的 fr3068-e sdk，只保留了启动文件、驱动、蓝牙驱动、FreeRTOS，删除了 LVGL。

音频播放工程的关键代码都放在了 examples/evb_demo/lvgl_demo/src 目录下：

• easylogger 日志组件
• fr_bt 富芮坤蓝牙应用层
• fr_device 板级驱动
• py 是MicroPython核心源码
• py_port 是针对此款开发板的适配层，并新增了命令
• shell 一个命令行组件，开机默认运行这个shell，串口接收命令

硬件环境

完成本次任务需要的硬件环境如下：

• SD卡，存储音频文件。
• 喇叭，播放音频
• 富芮坤 FR3068x-C 开发板，运行 MicroPython 固件

音频文件转换

使用 ffmpeg 工具把 MP3 文件转换为 WAV 文件。

从第15秒钟开始转换音乐文件

ffmpeg/ffmpeg.exe -i apple.mp3 -ac 1 -ar 16000 -acodec pcm_s16le -ss 00:00:15 -t 00:01:15 apple.wav

部分shell命令

传输音频文件

开发板和上位机通过串口传输文件，使用 Xmodem 或者 Ymodem，需要在开发板实现对应的 shell 命令，并支持把文件写入 SD 卡。

开发板shell命令接收音频文件

rxfile filepath filesize

• filepath 表示文件在SD上的文件路径，例如 2:/apple.wav
• filesize 表示wav文件的大小，以字节为单位，例如 apple.wav 文件在磁盘的大小为 2400130 字节

例如开发板shell命令中输入 rxfile 2:/apple.wav 2400130 命令，然后在上位机工具通过 Xmodem 发送 apple.wav 文件，如下图所示：

传输完毕，开发板打印 res:1

shell 播放音频

• 打开功放 dacpa 1
• 关闭功放 dacpa 0
• 播放音频 dacplay 2:/apple.wav
• 停止播放 dacstop
• 调整音量 dacvolume 20

micropython 播放音频

从shell进入micropython环境，输入命令 micropython。

从 micropython 环境退出，按住 ctrl+d 组合键。

输入以下代码播放音频