自制一款基于RP2040的音乐播放器

在智能手机分心和流媒体订阅盛行的时代，我想要一个音乐播放器。于是，我没有直接购买，而是用原型板自行设计并焊接组装。

硬件与功能

核心处理器：采用树莓派Pico WH上的RP2040微控制器，利用其双核架构同时处理显示更新和实时音频解码。

双总线SPI：该电路板将显示渲染和文件I/O分别分配到两个独立的硬件SPI总线(SPI1驱动ST7789显示屏，SPI0负责SD卡模块)，以确保在高吞吐量文件读取时实现流畅的视觉更新。

音频：数字音频通过I2S接口(BCLK、LRCK、DIN)直接输入至MAX98357A类D放大器扩展模块，驱动一个2W、8欧姆的腔体扬声器。

交互式界面与控制：配备一块2.4英寸ST7789 TFT显示屏(分辨率为240×320)，运行自定义渲染的用户界面，包含动态曲目进度条、菜单库以及实时状态指示器。系统导航使用双功能旋转编码器进行音量调节和菜单滚动，触控按钮用于直接播放、暂停和曲目控制。

固件与架构

WAV 播放：主要针对 44.1 kHz 的无损 16 位 PCM WAV 播放进行优化。直接将原始 PCM 数据读入 I2S 管道，可确保极低的 CPU 循环消耗，并实现比特精确的音频还原。

实验性 MP3：通过软件流解析(AudioGeneratorMP3)实现定制化的 MP3 解码功能。虽然功能可用，但 MP3 解码仍存在标准 RP2040 软件解码产生的伪影和动态电流尖峰，导致轻微的音频失真。硬件设计通过主电源总线上的专用去耦电容来缓解电源轨电压下降问题。

动态菜单与库系统：采用自定义的内存映射文件索引系统，可直接从根目录扫描多达 200 首曲目，并在不中断主音频循环的前提下，实时更新 TFT 屏幕上的视觉显示。

本文编译自hackster.io