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ESP32 + INMP441 音频采集演示

项目简介

Hi，我最近在学习ESP32，写了一个麦克风的Demo。 这个Demo演示了使用 ESP32 和 INMP441 麦克风模块进行音频数据采集，并通过 Wi-Fi 将数据发送到服务器进行处理。

工作流程：

  1. ESP32 通过 I2S 接口从 INMP441 麦克风模块采集音频数据。
  2. 采集到的音频数据通过 TCP 协议发送到配置的服务器。
  3. 服务器接收音频数据并保存为 .wav 文件。

硬件需求

  • ESP32 开发板
  • INMP441 数字麦克风模块
  • 连接线

连线方式

ESP32 与 INMP441 的连接如下：

INMP441 引脚 ESP32 引脚 作用说明
SCK (时钟) GPIO 38 提供时钟信号，用于同步数据传输。
WS (帧选择) GPIO 39 用于选择左声道或右声道的数据帧。
SD (数据) GPIO 37 传输数字音频数据。
L/R (声道选择) GND 选择录制的声道（左声道或右声道）。
VCC 3.3V 为 INMP441 模块供电。
GND GND 接地，完成电路连接。

详细说明：

  • SCK (时钟) -> GPIO 38: 提供I2S通信的时钟信号，确保数据按正确的时序传输。
  • WS (帧选择) -> GPIO 39: 用于帧同步，标识当前数据帧属于左声道还是右声道。
  • SD (数据) -> GPIO 37: 数据线，用于传输从麦克风采集到的数字音频信号。
  • L/R (声道选择) -> GPIO 40: 控制录制的声道，可以选择左声道或右声道进行音频数据采集。
  • VCC -> 3.3V: 为 INMP441 模块提供工作电压。
  • GND -> GND: 接地，确保电路的稳定性和可靠性。

软件需求

配置步骤

1. 克隆仓库

git clone https://github.com/ClarkWain/ESP32-INMP441-Demo
cd ESP32-INMP441-Demo

2. 设置 ESP-IDF 环境

按照 ESP-IDF 官方文档 安装并配置 ESP-IDF 环境。

3. 配置 Wi-Fi 连接

编辑 main/main.c 文件，修改以下宏定义以匹配您的 Wi-Fi 网络:

#define WIFI_SSID      "Your_SSID"      // WiFi SSID
#define WIFI_PASSWORD  "Your_Password"  // WiFi 密码

4. 连接服务端配置

编辑 main/main.c 文件，修改以下宏定义以匹配您的服务器配置:

#define SERVER_IP   "192.168.1.6"   // 服务器 IP
#define SERVER_PORT 12345           // 服务器端口

5. I2S 配置

编辑 main/main.c 文件，修改以下宏定义以匹配您的 I2S 配置:

#define I2S_NUM         (I2S_NUM_0) // 使用 I2S0
#define I2S_SCK_PIN     38          // INMP441 的 SCK 引脚
#define I2S_WS_PIN      39          // INMP441 的 WS 引脚
#define I2S_SD_PIN      37          // INMP441 的 SD 引脚
#define I2S_SAMPLE_RATE 16000       // 采样率（常用 16kHz 或 44.1kHz）
#define I2S_BUF_SIZE    1024        // DMA 缓冲区大小

6. 构建并烧录固件

idf.py build
idf.py flash

运行服务器

在开发主机上运行 Python 服务器脚本以接收音频数据:

python audio_server.py

服务器将监听 12345 端口，并将接收到的音频数据保存为 .wav 文件。

使用说明

  1. 烧录固件并启动 ESP32。
  2. 确保开发主机上的服务器脚本正在运行。
  3. ESP32 连接到指定的 Wi-Fi 网络，并开始采集音频数据。
  4. 采集到的音频数据将通过 TCP 发送到服务器，并保存为音频文件。

项目结构

  • main/main.c: 主程序文件，包含 Wi-Fi 初始化、I2S 配置和数据传输逻辑。
  • CMakeLists.txt: CMake 配置文件，用于构建 ESP-IDF 项目。
  • audio_server.py: Python 脚本，用于接收和保存音频数据。

许可证

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