PROJEKT

ESP32-Internetradio

Entwicklung und Aufbau eines Internetradios mit WEB- Administration

Projektliste

ESP32 Internet Radio

Ein kompaktes Internetradio auf Basis eines ESP32 mit 2,25″-TFT-Display, Drehencoder, I2S-Audioausgabe und Akkuanzeige.

Das Radio empfängt Internetradio-Streams über WLAN und gibt die MP3-Audiodaten über eine I2S-Audioschnittstelle aus.

Die Bedienung erfolgt direkt am Gerät über einen Drehencoder. Zusätzlich besitzt das Radio einen integrierten Webserver, über den WLAN-Einstellungen, Senderliste und Lautstärke konfiguriert werden können.

Funktionen

  • Internetradio über WLAN
  • MP3-Streaming
  • 2,25″-ST7789-TFT-Display
  • 240 × 320 Pixel
  • Lautstärkeregelung über Drehencoder
  • Senderwechsel über Druck auf den Drehencoder
  • Anzeige des aktuellen Senders
  • Anzeige von Stream-Titelinformationen
  • Anzeige der WLAN-Signalstärke
  • Akku-Ladezustandsanzeige
  • Speicherung der WLAN-Daten im LittleFS
  • Speicherung der Senderliste im LittleFS
  • integrierter Webserver
  • Konfiguration über Weboberfläche
  • WLAN-Einstellungen über Weboberfläche ändern
  • Sender hinzufügen und löschen
  • Sender-URLs ändern
  • Lautstärke über Weboberfläche einstellen
  • Neustart über Weboberfläche
  • eigener WLAN Access Point zur Konfiguration

Hardware

Controller

  • ESP32 DEVKIT

Display

  • ST7789
  • 2,25″
  • 240 × 320 Pixel
  • SPI

Audio

Die Audioausgabe erfolgt über I2S.

Drehencoder

Ein Drehencoder übernimmt die Bedienung des Radios.

  • Drehen → Lautstärke ändern
  • Drücken → nächsten Sender auswählen

Akku

Die Akku-Spannung wird über einen analogen Eingang des ESP32 gemessen und als Ladezustand auf dem Display dargestellt.

Pinbelegung

ESP32 → TFT

ESP32 GPIOFunktion
GPIO 18TFT SCLK
GPIO 23TFT MOSI
GPIO 5TFT CS
GPIO 2TFT DC
GPIO 4TFT RST

MISO wird beim verwendeten Display nicht benötigt.

ESP32 → I2S Audio

ESP32 GPIOFunktion
GPIO 26I2S BCLK
GPIO 25I2S LRCLK
GPIO 22I2S DIN

ESP32 → Drehencoder

ESP32 GPIOFunktion
GPIO 17Encoder A / CLK
GPIO 16Encoder B / DT
GPIO 27Encoder Taster / SW

Akku

ESP32 GPIOFunktion
GPIO 34Akku-Spannungsmessung

Übersicht

                         ESP32 DEVKIT
                              │
             ┌────────────────┼────────────────┐
             │                │                │
             ▼                ▼                ▼
        ST7789 TFT       Drehencoder       I2S Audio
        240 × 320          A / B / SW       BCLK  → GPIO26
             │                              LRCLK → GPIO25
             │                              DIN   → GPIO22
             │
             ▼
         Display

        GPIO34
           │
           ▼
      Akku-Messung

Software

Das Projekt wurde mit der Arduino IDE entwickelt.

Verwendete Versionen laut Projektstand:

  • ESP32 Board Package: 2.0.14
  • ESP8266Audio: 1.9.7
  • TFT_eSPI
  • LittleFS

Verwendete Bibliotheken

Der Sketch verwendet unter anderem:

#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include "AudioFileSourceICYStream.h"
#include "AudioFileSourceBuffer.h"
#include "AudioGeneratorMP3.h"
#include "AudioOutputI2S.h"
#include <SPI.h>
#include <FS.h>
#include <LittleFS.h>

Für die Audio-Wiedergabe wird die Bibliothek ESP8266Audio verwendet.

TFT_eSPI

Das Display verwendet einen ST7789-Treiber.

Die Konfiguration befindet sich in:

User_Setup.h

Wichtige Einstellungen:

#define ST7789_DRIVER

#define TFT_WIDTH  240
#define TFT_HEIGHT 320

#define TFT_MOSI 23
#define TFT_SCLK 18

#define TFT_CS   5
#define TFT_DC   2
#define TFT_RST  4

#define SPI_FREQUENCY 40000000

Zusätzlich wird CGRAM_OFFSET verwendet.

LittleFS

Das Radio verwendet LittleFS, um Konfigurationsdaten dauerhaft im ESP32 zu speichern.

Es werden zwei Dateien verwendet:

wifi.txt
stations.txt

WLAN-Konfiguration

Die Datei wifi.txt hat folgendes Format:

ssid=MEIN_WLAN
password=MEIN_PASSWORT

Im GitHub-Projekt befindet sich deshalb nur:

data/wifi.txt.example

Diese Datei dient als Vorlage.

Die persönlichen WLAN-Zugangsdaten dürfen nicht in das öffentliche GitHub-Repository hochgeladen werden.

Für die tatsächliche Verwendung muss aus der Vorlage eine persönliche wifi.txt erstellt werden.

Senderliste

Die Senderliste befindet sich in:

stations.txt

Das Format ist:

Sendername;Stream-URL

Beispiel:

Radio MDR;http://...
Radio SAW;http://...
Deutschlandfunk;http://...

Im Projekt können bis zu 20 Sender verwaltet werden.

Die Senderliste kann später auch über die Weboberfläche geändert werden.

Bedienung

Lautstärke

Den Drehencoder drehen:

  • rechts → Lautstärke erhöhen
  • links → Lautstärke verringern

Die Lautstärke wird zwischen 0 und 100 % geregelt.

Senderwechsel

Druck auf den Drehencoder wählt den nächsten Sender.

Nach dem letzten Sender wird wieder der erste Sender ausgewählt.

Display

Das Display zeigt unter anderem:

  • aktuellen Sender
  • WLAN-SSID
  • WLAN-Signalstärke
  • Titelinformationen des Streams
  • Lautstärke
  • Akku-Ladezustand

Wenn der Stream Titelinformationen liefert, werden diese automatisch übernommen.

Weboberfläche

Der ESP32 stellt einen integrierten Webserver zur Verfügung.

Die Startseite zeigt:

  • WLAN-SSID
  • IP-Adresse
  • aktuellen Sender
  • Lautstärke

Über die Weboberfläche stehen folgende Funktionen zur Verfügung:

WLAN

WLAN-SSID und Passwort können geändert werden.

Nach dem Speichern startet der ESP32 neu.

Sender

Die Senderliste kann bearbeitet werden.

Möglich sind:

  • Sendername ändern
  • Stream-URL ändern
  • Sender löschen
  • neuen Sender hinzufügen

Lautstärke

Die Lautstärke kann über einen Schieberegler eingestellt werden.

Nächster Sender

Der nächste Sender kann direkt über die Weboberfläche ausgewählt werden.

Neustart

Der ESP32 kann über die Weboberfläche neu gestartet werden.

Access Point

Das Radio arbeitet gleichzeitig als WLAN-Station und Access Point.

Beim Start wird ein eigener Access Point bereitgestellt:

SSID: ESP32-Radio
Passwort: 12345678

Der Access Point dient zur Konfiguration des Radios.

Die IP-Adresse des Access Points wird beim Start über die serielle Schnittstelle ausgegeben.

Installation

1. Arduino IDE

Arduino IDE installieren und die ESP32-Boardunterstützung einrichten.

2. Bibliotheken installieren

Folgende Bibliotheken werden benötigt:

  • TFT_eSPI
  • ESP8266Audio

Die im Sketch verwendeten ESP32-Systembibliotheken sind Bestandteil der ESP32-Umgebung.

3. TFT_eSPI konfigurieren

Die Datei:

User_Setup.h

aus diesem Repository für die TFT_eSPI-Konfiguration verwenden.

Das Display muss als ST7789 mit 240 × 320 Pixeln konfiguriert werden.

4. WLAN konfigurieren

Die Datei:

data/wifi.txt.example

als Vorlage verwenden.

Eine persönliche Datei:

wifi.txt

erstellen:

ssid=MEIN_WLAN
password=MEIN_PASSWORT

Diese persönliche Datei nicht in ein öffentliches GitHub-Repository hochladen.

5. Senderliste

Die Datei:

data/stations.txt

enthält die Senderliste.

Jede Zeile besteht aus:

Sendername;Stream-URL

6. LittleFS übertragen

Die Dateien aus dem data-Verzeichnis müssen in das LittleFS-Dateisystem des ESP32 übertragen werden.

Anschließend müssen im ESP32 vorhanden sein:

/wifi.txt
/stations.txt

7. Sketch übertragen

Den Sketch:

ESP32-Internet-Radio.ino

in der Arduino IDE öffnen und auf den ESP32 übertragen.

Nach dem Start kann die serielle Ausgabe mit 115200 Baud verwendet werden, um Informationen zum WLAN und Access Point anzuzeigen.

Start

Nach dem Einschalten:

  1. TFT wird initialisiert.
  2. LittleFS wird gestartet.
  3. WLAN-Konfiguration wird geladen.
  4. Access Point ESP32-Radio wird gestartet.
  5. WLAN-Verbindung wird hergestellt, sofern Daten vorhanden sind.
  6. Senderliste wird geladen.
  7. I2S-Audioausgabe wird initialisiert.
  8. erster Sender wird gestartet.

Akkuanzeige

Die Akku-Spannung wird über GPIO34 gemessen.

Die Software berechnet aus der gemessenen Spannung einen Ladezustand.

Der verwendete Bereich reicht von:

6,60 V → 10 %
8,40 V → 100 %

Die Akkuanzeige kann bei Bedarf an den tatsächlich verwendeten Akku und Spannungsteiler angepasst werden.

Beispiel-Sender

Im ursprünglichen Projekt sind unter anderem folgende Sender vorgesehen:

  • Radio MDR
  • Radio SAW
  • MDR JUMP
  • MDR SPUTNIK
  • MDR KLASSIK
  • R.SA
  • Deutschlandfunk

Die Stream-URLs können sich ändern. Falls ein Sender nicht mehr funktioniert, kann die URL über die Weboberfläche geändert werden.

Projektstatus

Version 3.0

Der aktuelle Entwicklungsstand beinhaltet:

  • TFT-Display
  • WLAN-Internetradio
  • MP3-Streaming
  • I2S-Audioausgabe
  • Drehencoder
  • Lautstärkeregelung
  • Senderverwaltung
  • LittleFS
  • Webserver
  • WLAN-Konfiguration
  • eigenen Access Point
  • Akkuanzeige

Bilder

Ein Foto des fertigen Radios kann hier ergänzt werden:

![ESP32 Internet Radio](./images/ESP32-Internet-Radio.jpg)

Hinweise

Die im Projekt verwendeten Radio-Stream-URLs sind Beispiele und können sich ändern.

Für den Betrieb werden funktionierende Internet-Radio-Streams benötigt.

Das Projekt wurde für die im Repository dokumentierte Hardware und Softwarekonfiguration entwickelt.

Version

ESP32 Internet Radio – Version 3.0

github

QuellenUploadTool_LittleFS.ino
internetradio.ino
User_Setup.h
DateienSchaltpläne, 3D Druckvorlagen, Bilder
Repositoyjoachim-reuter/ESP32-Internet-Radio

Hardware

Hardware
Controller
ESP32 DEVKIT
Display
ST7789
2,25"
240 × 320 Pixel
SPI
Audio

Die Audioausgabe erfolgt über I2S.

Drehencoder

Ein Drehencoder übernimmt die Bedienung des Radios.

Drehen → Lautstärke ändern
Drücken → nächsten Sender auswählen
Akku

Die Akku-Spannung wird über einen analogen Eingang des ESP32 gemessen und als Ladezustand auf dem Display dargestellt.

Software & Technologien

Das Projekt wurde mit der Arduino IDE entwickelt.

Verwendete Versionen laut Projektstand:

ESP32 Board Package: 2.0.14
ESP8266Audio: 1.9.7
TFT_eSPI
LittleFS

Status

Aktiv

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