INMP441 MẠCH CẢM BIẾN ÂM THANH MICRO I2S ( CHIP TỐT )

CODE TEST INMP441 VỚI ESP32

// Test INMP441 + ESP32 → Serial Plotter

// ESP32 Arduino core (IDF) – dùng driver I2S gốc

#include <Arduino.h>

#include "driver/i2s.h"

// ==== Chọn chân theo phần đấu dây ở trên ====

#define I2S_WS      25   // LRCLK / WS

#define I2S_SCK     32   // BCLK / SCK

#define I2S_SD      33   // DOUT từ INMP441 sang ESP32

#define I2S_PORT    I2S_NUM_0

// ==== Tham số thu ====

#define SAMPLE_RATE       16000      // 16 kHz đủ xem voice, nhẹ CPU

#define SAMPLES_PER_READ  256        // Mỗi lần đọc 256 mẫu (32-bit)

// Bộ đệm đọc

int32_t i2sBuffer[SAMPLES_PER_READ];

void i2s_install() {

  // INMP441 xuất 24-bit MSB trong khung 32-bit; chọn 32-bit để nhận đủ

  i2s_config_t cfg = {

    .mode = (i2s_mode_t)(I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_RX),

    .sample_rate = SAMPLE_RATE,

    .bits_per_sample = I2S_BITS_PER_SAMPLE_32BIT,

    .channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_ONLY_LEFT, // L/R pin = GND → LEFT

    .communication_format = I2S_COMM_FORMAT_I2S, // Chuẩn I2S

    .intr_alloc_flags = 0,

    .dma_buf_count = 8,

    .dma_buf_len = SAMPLES_PER_READ,

    .use_apll = false,

    .tx_desc_auto_clear = false,

    .fixed_mclk = 0

  };

  i2s_pin_config_t pins = {

    .bck_io_num = I2S_SCK,

    .ws_io_num = I2S_WS,

    .data_out_num = I2S_PIN_NO_CHANGE, // không dùng TX

    .data_in_num = I2S_SD

  };

  // Khởi tạo I2S

  i2s_driver_install(I2S_PORT, &cfg, 0, NULL);

  i2s_set_pin(I2S_PORT, &pins);

  // Tùy mic, có thể cần đảo pha LRCLK; nếu méo, thử bật dòng dưới:

  // i2s_set_clk(I2S_PORT, SAMPLE_RATE, I2S_BITS_PER_SAMPLE_32BIT, I2S_CHANNEL_MONO);

  i2s_zero_dma_buffer(I2S_PORT);

}

void setup() {

  Serial.begin(115200);

  delay(200);

  i2s_install();

  // In header để Serial Plotter hiểu 2 cột dữ liệu

  Serial.println("wave\trms");

}

// Bộ lọc khử DC một cực (HPF đơn giản)

float hpf_prev_in = 0.0f;

float hpf_prev_out = 0.0f;

const float HPF_ALPHA = 0.995f; // tăng lên (0.997…0.999) nếu muốn khử DC mạnh hơn

void loop() {

  size_t bytesRead = 0;

  // Đọc SAMPLES_PER_READ mẫu (mỗi mẫu 4 byte)

  i2s_read(I2S_PORT, (void*)i2sBuffer, sizeof(i2sBuffer), &bytesRead, portMAX_DELAY);

  int n = bytesRead / sizeof(int32_t);

  if (n <= 0) return;

  // Tính RMS theo block để vẽ thêm đường "rms"

  double sumsq = 0.0;

  // In lần lượt từng mẫu để vẽ "wave".

  // Lưu ý: INMP441 là 24-bit đóng gói 32-bit, cần dịch 8 bit để lấy đúng biên độ.

  for (int i = 0; i < n; i++) {

    // Lấy mẫu 24-bit có dấu (đặt trong 32-bit, MSB trước)

    int32_t s = i2sBuffer[i] >> 8;     // đưa về 24-bit canh phải

    // Chuyển sang float để lọc

    float x = (float)s;

    // HPF: y[n] = alpha*y[n-1] + x[n] - x[n-1]

    float y = HPF_ALPHA * hpf_prev_out + (x - hpf_prev_in);

    hpf_prev_in = x;

    hpf_prev_out = y;

    // Scale nhẹ (giảm biên để Plotter không bị tràn). 24-bit → ~±8.3e6

    float y_plot = y * (1.0f / 1024.0f); // tùy chỉnh nếu nhỏ/quá lớn

    sumsq += (double)y_plot * (double)y_plot;

    // In 2 cột: wave \t rms (rms tạm thời in 0, sẽ cập nhật sau cùng block)

    // Để Serial Plotter không bị “răng cưa”, ta sẽ in rms cuối block.

    Serial.print(y_plot);

    Serial.print('\t');

    Serial.println(0); // placeholder, không ảnh hưởng hiển thị chính

  }

  // Tính RMS cho block và in thêm 1 dòng đánh dấu mức RMS (giúp bạn thấy đường thứ 2 ổn định)

  double rms = sqrt(sumsq / n);

  // In một dòng “điểm” rms (wave=0 để không kéo đường wave)

  Serial.print(0);

  Serial.print('\t');

  Serial.println(rms);

  delay(100);

}