如何利用HaaS100打造一台蓝牙音箱
1、概述
HaaS100主芯片是一块高性能SoC，其内置了蓝牙4.2双模芯片，支持经典蓝牙和BLE低功耗蓝牙。那能不能用HaaS100打造一台蓝牙音箱呢？
答案是肯定的。本文就将介绍如何使用HaaS100来动手打造一台蓝牙音箱。
2、HaaS100蓝牙音箱方案
HaaS100开发板内置了内置了蓝牙4.2双模芯片，手机可以通过蓝牙与HaaS100建立蓝牙连接。只要在HaaS100上实现蓝牙中A2DP Profile（这是一个专门用蓝牙来传输音频的Profile，苹果手机和Android手机都默认支持这个功能），就可以接收手机传过来的蓝牙音频数据，然后在外接一个喇叭，就能将音乐播放出来啦。
如下图所示。
3、 如何打造
3.1 软件准备
3.1.1 蓝牙协议栈
HaaS100的软件包里面包含了双模蓝牙协议栈，位于如下路径：
components/wireless/bluetooth/bt_stack
用户可以使用这个蓝牙协议栈来操作蓝牙模块，打造自己的蓝牙音箱。
要在自己的应用中使用蓝牙模块，需要如下几步
- 在自己应用的aos.mk加入bthost组件
- 在GLOBAL_DEFINES里面加入AOS_COMP_BTHOST定义
- 如果需要蓝牙音频播放，需要增加a2sa和uvoice组件
之后，即可以在应用中调用协议栈的接口来开启蓝牙音频。协议栈的接口基本位于
host/bluedroid/api，接口类似yoc_XXX。
与蓝牙音频相关的接口包括如下：
- 蓝牙初始化/使能------位于api/yoc_bt_main.c
- 蓝牙扫描/连接-------位于api/yoc_gap_bt_api.c
- 蓝牙音频播放功能------位于api/yoc_a2dp_api.c
- 蓝牙音频控制功能------位于api/yoc_avrc_api.c
通过调用这些接口组合，即可让我们的HaaS开发板有了蓝牙音频能力。但蓝牙协议栈复杂，接口众多，需要调用大量的API才能实现蓝牙音频播放。
有没有简单的方法打造一台蓝牙音箱呢？请继续往下看。
3.1.2 简单模式
为了方便开发者试用，我们已经为开发者准备了一个蓝牙音箱的demo，位于如下路径
application/example/classicBT_demo
用户执行如下指令进行编译
aos make classicBT_demo@haas100 -c config
aos make编译后生成的固件烧录进开发板。
3.1.3 代码解读
经典蓝牙初始化
经典蓝牙初始化，包括如下几个步骤，
- bluedroid协议栈初始化&启用
使用蓝牙协议栈时，需要先做如下调用。
参考代码如下：
err = yoc_bluedroid_init();
if (err != BT_OK) {
EXAMPLE_TRACE_ERROR("yoc_bluedroid_init err= %d", err);
return;
}
err = yoc_bt_gap_register_callback(example_classicBT_gap_cb);
if (err){
EXAMPLE_TRACE_ERROR("gap register error, error code = %x", err);
return;
}
err = yoc_bluedroid_enable();
if (err != BT_OK) {
EXAMPLE_TRACE_ERROR("yoc_bluedroid_enable err= %d", err);
return;
}- 蓝牙名称设置
用于设置蓝牙名称，长度不超过255字节，读者可自行设置。
参考代码如下：
/* device name */
#define EXAMPLE_CLASSICBT_DEV_NAME "HaaS BT"
char *device_name = EXAMPLE_CLASSICBT_DEV_NAME;
yoc_bt_dev_set_device_name(device_name);- 蓝牙连接性设置
设置为可发现可连接模式，否则无法在手机上搜索并连接设备，读者可以根据应用场景来设置可连接性与可发现性，比如需要在某个按键操作下才可以进入此状态。
参考代码如下
/* scan mode set */
{
yoc_bt_connection_mode_t conn;
yoc_bt_discovery_mode_t disc;
conn = YOC_BT_CONNECTABLE;
disc = YOC_BT_GENERAL_DISCOVERABLE;
err = yoc_bt_gap_set_scan_mode(conn, disc);
if (err != BT_OK) {
EXAMPLE_TRACE_ERROR("scan mode set err= %d", err);
}
}
- A2DP初始化
A2DP服务是即蓝牙音乐服务，使用此服务时需要在协议栈中初始化
yoc_a2d_register_callback(example_classicBT_a2dp_cb);
yoc_a2d_sink_register_data_callback(example_classicBT_a2dp_data_cb);
yoc_a2d_sink_init();
- 回调函数处理
蓝牙协议栈是基于事件回调的，应用层可以根据应用需求处理GAP的回调和A2DP的回调，参考用例中，回调基本用于状态记录以及打印，读者可以根据应用场景增加LED灯，然后根据返回状态闪烁不同的灯。
如下代码A2DP状态回调，其中event =YOC_A2D_CONNECTION_STATE_EVT代表，A2DP连接事件，可据根据p_param中的参数获取是连接还是断开。
static void example_classicBT_a2dp_cb(uint16_t event, void *p_param)
{
yoc_a2d_cb_param_t *a2d = NULL;
EXAMPLE_TRACE_DEBUG("%s evt %d", __func__, event);
switch (event) {
case YOC_A2D_CONNECTION_STATE_EVT:
{
uint8_t *bda;
a2d = (yoc_a2d_cb_param_t *)(p_param);
bda = a2d->conn_stat.remote_bda;
EXAMPLE_TRACE_DEBUG("A2DP connection state: %d, [%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x]",
a2d->conn_stat.state, bda[0], bda[1], bda[2], bda[3], bda[4], bda[5]);
if (a2d->conn_stat.state == YOC_A2D_CONNECTION_STATE_DISCONNECTED) {
if (a2d->conn_stat.disc_rsn == YOC_A2D_DISC_RSN_NORMAL) {
example_classicBT_a2dp_state_cb(EXAMPLE_CLASSICBT_A2DP_DISCONNECTED, bda);
} else {
example_classicBT_a2dp_state_cb(EXAMPLE_CLASSICBT_A2DP_LINK_LOSS, bda);
}
} else if (a2d->conn_stat.state == YOC_A2D_CONNECTION_STATE_CONNECTED) {
example_classicBT_a2dp_state_cb(EXAMPLE_CLASSICBT_A2DP_CONNECTED, bda);
} else if (a2d->conn_stat.state == YOC_A2D_CONNECTION_STATE_CONNECTING) {
example_classicBT_a2dp_state_cb(EXAMPLE_CLASSICBT_A2DP_CONNECTING, bda);
}
break;
}
3.2 硬件准备
软件编译烧录后，是不是就可以播放了呢？硬件还有注意点：
首先，需要接上蓝牙天线，不接容易引发卡顿，连接不畅等问题，接线方式如下图所示
另外，HaaS100上缺乏喇叭，声音无法输出，我们需要找一个，这类喇叭可以在淘宝等网站较为容易的找到，建议找功率在2W左右。
然后我们根据HaaS的接线图，找到排针接口的26PIN和28PIN，如下图
这2根引脚是音频功放的输出，可以直接接到喇叭的输入，如下图
这样硬件准备工作就做好了。
3.3 播放实测
程序启动后，蓝牙初始化成功并等待用户手机连接。
手机打开系统蓝牙设置界面，搜索周边蓝牙设备，可看到“HaaS BT”的蓝牙设备，如下图所示。
点击连接，弹出配对提示框，点击配对后蓝牙连接成功。
打开手机的音乐播放器，播放音乐，即可听到音乐在HaaS100的开发板上播放了。
4、蓝牙音频简介
这一章节，我们介绍一下蓝牙的音频协议A2DP。
蓝牙音频协议A2DP是蓝牙的高质量音频传输协议，有约20年历史的协议标准了，使用广泛，各类无线耳机，音箱，车载都使用了A2DP协议。到苹果airpods热卖后，蓝牙音频更是一片火热。
事实上，蓝牙诞生20多年，协议标准从1.0到5.2，A2DP协议并没有太多的技术升级，A2DP的整体架构如下
A2DP定义了Source和Sink2个角色，其中Source是音频的传输端，一般就是手机，电脑；Sink是音频的接收端，一般就是各类耳机和音箱了。
A2DP协议是一个上层协议，其利用AVDTP作为传输通道，利用SDP作为服务发现通道。而作为A2DP业务承载的AVDTP传输通道又分为Signalling信令通道和Stream音频流通道。信令通道传输控制与播放参数协商命令，而音频流通道则用于音频数据的传输。
A2DP音频原本是作为蓝牙的高质量音频协议存在的，但早期蓝牙标准组织为了保证传输带宽的平稳，同时也为了降低耳机的解码难度，选择了SBC作为音频编解码传输的主要标准。SBC带宽占用较大而音质效果一般，达不到高质量标准，虽然A2DP也支持一些可选的编解码器比如MP3，TRACK3等，但支持度都比较差，效果也有限，之后不少厂商提出了私有的新编解码器来提升音质，比如高通的APTX，索尼的LDAC等，并将编码器集成进了android新版本中。目前很多android手机均支持这些编码器，只要耳机音箱支持，即可开启这些编码器来提升音质。
目前HaaS仅支持SBC作为编解码器，后续可以根据业务需求实现诸如LDAC等高品质音频。
5、开发者技术支持
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