时光磁带（ESP32 S3 MP3播放器）

客官你先别走，来看看我这个开源项目嘛！请欣赏一下渲染图！qwq，作为一个小白已经尽可能的把一个小破MP3做的很吸引人了（诈骗）话说在前面，要是文章写的不详细，可以加QQ群253739646来找我。或者跳转至联系，有更多方法联系到我！非常感谢你吖！

如果想要看更全面的，客官请去我的gayhub：https://github.com/Yuxiaoyu2277/ESP32-S3-player/tree/main
欢迎点星星，或者给一个免费的赞，我都很需要你的支持！让我有动力继续开发其他好玩的有意思的东西！

目录

• 概述
• 特性
• 硬件型号
• 原理图
• 如何编译软件部分
• 固件
• 代码
• 贡献
• 联系

概述（返回目录）

本项目是一个提供硬件及软件的指南，用于构建基于ESP32 S3微控制器的MP3播放器。该设备拥有磁带复古外形的外壳，具备音乐播放、时间显示。

特性（返回目录）

该MP3播放器基于ESP32 S3微控制器，集成了2.4 GHz Wi-Fi和蓝牙5 (LE)，配备1.14英寸TFT LCD屏幕显示界面、BM8563 RTC芯片离线时间功能、WM8978 DAC高保真音频输出、NS4150B功率放大器增强音质、ETA6002充电芯片支持快速充电，同时支持USB Type-C充电和数据传输、SD/TF卡扩展存储（最高32G）、3.5mm耳机插孔以及高品质超薄扬声器，满足多样化的音乐播放需求。

硬件型号（返回目录）

• ESP32 S3：主要处理单元，集成Wi-Fi和蓝牙。
• TFT LCD（1.14英寸）：显示模块，用于用户界面。
• BM8563 RTC：实时时钟芯片，用于离线时间。
• WM8978 DAC：音频转换芯片，用于高保真声音。
• NS4150B PA：功率放大器芯片，用于音频输出。
• ETA6002 充电：锂电池充电芯片，用于锂电池充电。
• USB Type-C端口：用于充电和数据传输。
• SD/TF卡读卡器：用于存储扩展。
• 耳机插孔：3.5mm音频输出。
• 扬声器：提供音频播放。
• 按钮：具有5个按钮对UI进行交互控制。
• 开关：拥有1个开关控制电源开启关闭。

原理图 （返回目录）

见本页面的原理图啦~~~~ QWQ

主要原理图解析（返回目录）

• 复位按钮：EN引脚是ESP32 S3核心的复位引脚，采用按钮形式下拉接地该引脚可复位。按钮增加电容和电阻是为了去除电平毛刺，避免出现错误复位。

• 操作按钮：IO_0为ESP32 S3的切换下载模式的功能按钮也可以是作为GUI操作反馈，其他按钮为GUI操作反馈。

• ESP32 S3 引脚分配表:
  核心MCU接线说明：
  如图所示，这是引脚的分配，核心有两个滤波电容靠近核心，是为了过滤电源线的干扰，保证核心供电稳定。其中引脚分配如下：

引脚编号	功能描述	备注
IO45	NS_CON	对NS4150B的音频输出是否静音进行控制（高电平为允许声音输出）
IO47	IN	检测3.5MM耳机是否插入，如插入就是低电平
IO40	TF_BLK	通过PWM信号进行控制屏幕亮度
IO46	RT_A3V3_EN	音频的电压稳定芯片的开关（上拉给予3V3电压为开启）
IO9	I2S_BCK	音频接口（I2S）位时钟线
IO10	I2S_WS	音频接口（I2S）音频左右声数据切换
IO11	I2S_DOUT	音频接口（I2S）WM8978芯片数据至ESP32 S3
IO12	I2S_DIN	音频接口（I2S）数据至WN8978芯片
IO41	I2S_MCLK	音频接口（I2S）额外频率时钟参考线线
IO15	SPI_CS	SPI接口
IO16	SPI_RST	SPI接口
IO17	SPI_DC	SPI接口
IO18	SPI_SCLK	SPI接口
IO39	SPI_SDA/MOSI	SPI接口
IO13	TF_CLK	TF卡/SD接口
IO14	TF_MOSI	TF/SD卡接口
IO7	TF_CS	TF/SD卡接口
IO48	TF_DATA2	TF/SD卡接口
IO2	TF_DATA1	TF/SD卡接口
IO21	SW_UP	按键
IO20	SW_DOWN	按键
IO19	SW_RIGHT	按键
IO8	SW_LEFT	按键
IO0	IO0	按键/切换下载模式
IO4	ADC_BAT	电池电量检测
IO2	I2C_SCL	I2C接口
IO3	I2C_SDA	I2C接口
IO8	RTC_INT	实时时钟中断接口
IO19	USB_D-	USB数据/type C物理接口连接
IO20	USB_D+	USB数据/type C物理接口连接

• 其中仍然未用到的引脚有TXD0、RXD0原本是用于调试接口；但因为ESP32 S3支持USB日志调试，因此烧录固件可以不用单独的自动下载电路来进行烧录固件。其次关于IO37、IO36、IO35为芯片flash引脚所占用的，所以为了谨慎起见不进行使用。如果想要了解更多，请参考乐鑫官方的ESP32 S3数据手册，有你想知道的一切！
  
• WM8978 DAC: A3V3 是提供给模拟电路部分的电源。通过 C48（100nF）和 C3（10uF）电容进行滤波，3V3 为数字部分供电，通过 C49 和 C50（100nF 和 10uF）进行滤波，SPKVDD 为扬声器供电，通过 C19 和 C20（220uF）进行电源滤波。I2C_SCL 和 I2C_SDA 引脚（引脚 16 和 17）通过 I2C 接口控制 WM8978 的配置，EAR_LOUT1 和 EAR_ROUT1 是左右声道的耳机输出引脚，他们经过钽电容输出到耳机接口（注意建议使用钽电容，假如因为成本可以换成陶瓷电容）。SPK+ 和 SPK- 是扬声器的输出引脚，支持单声道扬声器，分别通过 AGND 接地，构成差分驱动的扬声器信号。
  
• NS4150B和3.5MM：该部分电路为音频放大器以及3.5MM接口电路，在3.5MM接口上R3、C15为滤波和限流是为了上拉该引脚的电平，当有耳机插入时耳机的线路会把引脚接地，这样就可以检测是否有耳机插入。当插入时就可以切换音频输出的模式。注意：IN检测电路部分我使用了一个切换焊盘，这个切换焊盘用于测试用途，默认需要把2-3点连接，可采用0R电阻进行连接。在NS4150B芯片上NS_CON为音频输出是否静音进行控制（高电平为允许声音输出），芯片的3号4号引脚是DAC的模拟音频输入，8号和5号是放大后的音频输出
  
• BM8563：RTC模块通过一个32.768kHz的晶振器提供时钟信号，并通过I2C接口与主控制器通信。RTC模块的电源引脚通过一个10uF的电容进行滤波，而地引脚接地。XC6206P332MR电源管理芯片负责为主RTC模块供电，它从电池（VBAT）获取电源并通过内部稳压器输出稳定的RTC_3V3电压。INT引脚为中断引脚，如果该引脚被拉低，就会触发ESP32 S3的中断，用于定时任务策略。整个设计中，多个接地电容用于稳定电源和减少噪声，确保RTC模块能在主电源断开时继续运行。（返回目录）
  
• TF/SD 卡:该电路图是一个SD/TF卡电路，通过10kΩ上拉电阻将TF_DATA2、TF_CS、TF_MOSI、TF_MISO、TF_DATA1和TF_CLK等信号线连接到3.3V电源，确保信号传输稳定。所有信号线引出后，使用者可以使用SDIO模式或者SPI模式访问储存卡。（返回目录）
  
• ETA6002:电路通过VBUS引脚接收USB电源输入，并利用电容进行滤波和稳定。SW引脚通过2.2uH电感和2.2k电阻控制充电芯片的开关操作。VBAT引脚连接到电池正极同时VBAT会利用ADC进行监测电池电压判断电量。SYS_OUT引脚提供稳定的系统输出电压给LDO，除此之外LED和2.2k电阻指示充电状态。NTC引脚用于热管理（但因为不用所以直接接地），ISET引脚通过470电阻设置充电电流（2A）。（返回目录）
  

如何开始硬件部分（返回目录）

• 本项目的PCB设计已在本页面的PCB中有，或者右上角点击编辑器打开即可看到项目的所有电路原理图以及PCB设计，如发现原理图有不合理地方，可以在评论或联系找到我的联系方式进行沟通，非常感谢你！！！qwq

PCB模型预览（返回目录）

硬件部分注意事项（返回目录）

注意小可爱们记得打印0.8MM厚的板子！
还有3.5MM的耳机座子记得买沉板的并且焊接要从屏幕那面进行焊接
另外注意买物料的时候注意封装，别搞错了
电池的尺寸都在PCB板子里面了
总的来说，后续我会完善这部分，出一份详细的购买原件表，以方便你们购买到对应的元件。最后请给一些耐心给我。感谢！

如何编译软件部分（返回目录）

• 本项目使用Arduino IDE 2.3.4版本进行编译，确保使用乐鑫官方的SDK版本为2.0.14（注意因为3.0.X版本会让工程编译产生未知的错误，为了避免请下载安装对应的SDK版本）
• 开发板的flash容量的分配16M Flash (6.25M APP/6.25MB LittleFS)，因此需要自行修改，具体修改需要对Arduino安装目录进行删除和修改文件，这里提供方法：

打开文件路径

C:\Users\（你的windows账户用户名）\AppData\Roaming\arduino-ide\Local Storage\leveldb

• 把关于.ldb格式文件进行删除，例如：000062.ldb（编号是随机的，你并不一定是这个文件名，只需要看文件格式进行删除）

打开文件路径

C:\Users\（你的windows账户用户名）\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\2.0.14

• 打开boards.txt文件，寻找esp32s3.menu.PartitionScheme关键字信息，并在末尾添加并保存

esp32s3.menu.PartitionScheme.myMP3=MP3 16M Flash (6.25M APP/6.25MB LittleFS)
esp32s3.menu.PartitionScheme.myMP3.build.partitions=big
esp32s3.menu.PartitionScheme.myMP3.upload.maximum_size=6553600

打开文件路径

C:\Users\你的windows账户用户名）\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\2.0.14\tools\partitions

• 新建添加big.csv文件，并写入以下内容为flash的分区进行配置

# Name,   Type, SubType, Offset,  Size, Flags
nvs,      data, nvs,     0x9000,  0x5000,
otadata,  data, ota,     0xe000,  0x2000,
app0,     app,  ota_0,   0x10000, 0x640000,
app1,     app,  ota_1,   0x650000,0x640000,
spiffs,   data, spiffs,  0xc9000,0x360000,
coredump, data, coredump,0xFF0000,0x10000,

开发板配置信息

项目	详情
开发板	ESP32S3 Dev Module
端口	COM4
USB CDC On Boot	Enabled
CPU Frequency	240MHz (WiFi)
Core Debug Level	None
USB DFU On Boot	Disabled
Erase All Flash Before Sketch Upload	Disabled
Events Run On	Core 1
Flash Mode	QIO 80MHz
Flash Size	16MB (128Mb)
JTAG Adapter	Integrated USB JTAG
Arduino Runs On	Core 1
USB Firmware MSC On Boot	Disabled
Partition Scheme	MP3 16M Flash (6.25M APP/6.25MB LittleFS)
PSRAM	OPI PSRAM
Upload Mode	UART0 / Hardware CDC
Upload Speed	921600
USB Mode	Hardware CDC and JTAG
编程器	Esptool

Arduino IDE 和 SDK 版本信息

项目	详情
Arduino IDE 版本	2.3.4
SDK 版本	2.0.14

进行编译（返回目录）

确保编译环境一致之后，请下载GitHub本项目中的src文件夹，里面的library是所需的第三方库，这些第三方库我都进行了修改，因此和原生的第三方库都不会进行兼容。按照开源协议，我需要把自己更改的库开放出来，并注明出处。

• 打开文件路径

C:\Users\（你的windows账户用户名）\Documents\Arduino\libraries

• 把本项目的libraries复制到你所打开本地的文件路径（注意如果本地文件路径相同名字相同的话，请在复制粘贴之前先删除本地文件路径相同的第三方库，避免造成冲突与不兼容）
• 最后请下载GitHub本项目中的ESP32_MP3_PLAYER文件夹，打开ESP32_MP3_PLAYER.ino，点击上传编译到板子
• 如果发生编译错误，请通过联系的联系方式告知我！使用QQ联系维护者2277236944或发送Email至Oliver.yuchunto@gmail.com

固件（返回目录）

本项目的固件是开源的，可以在本github中的主分支中找到。为.bin格式文件，请自行google怎么直接烧录固件。

代码（返回目录）

• 代码部分，现在目前开发进度：
• 音乐播放（播放SD卡内的音乐，支持WAV、MP3）
• 屏幕亮度调节
• 离线时钟
• 系统睡眠策略（不用关机切断电源）
• 小闹钟
  如果有其他有意思的功能可以跟我提出，我看看我目前的能力能不能够完善你想要的功能，同时还请给我多一些时间去多多更新，非常感谢你吖！

贡献（返回目录）

欢迎贡献！如果您发现任何问题或有改进建议，请提出问题或提交拉取请求。或者直接联系我进行沟通。
特别鸣谢（排名不分先后次序）：

• 大白橙（也就是我群的一个管理）给本人一些外壳设计思路，他曾经的代表作品外观设计有：一代单词卡，二代萤囊单词卡等等等等，立创曾经开源的有
  GAMEBOY 烧录卡 （MBC5）
  https://oshwhub.com/chrise/gameboy-mbc5-flashcart
• 夏襄居士（代码中关于动画的代码部分），他的曾经的作品有：
  萤囊单词卡（多人合作中有关代码编程的编写）
  https://oshwhub.com/zhushengji/er-dai-dan-ci-ka
  以及
  静石桌面多功能小闹钟
  https://oshwhub.com/zhushengji/jing-shi-_-zhuo-mian-shi-zhong

许可证（返回目录）

本项目根据GNU通用公共许可证协议，只要您遵守许可证的条款，就可以自由使用、修改和分发代码，但出处必须！必须！必须！注明本项目guthub来源网址链接或注明作者：一条优秀的闲鱼呀！

联系（返回目录）

如有任何问题或咨询

• 推荐加入QQ群聊：253739646
• 个人QQ：2277236944
• 发送Email：Oliver.yuchunto@gmail.com