Musicbox зависает или больше не может найти песни (FeatherRP2040, VS1053, Neokey1x4 x 2, RotaryEncoder)

У меня возникла проблема с кодом музыкальной шкатулки, которая имеет следующие функции. Используя два neokey1x4, я переключаюсь между папками на SD-карте и нажимаю кнопки воспроизведения/паузы, остановки, перехода к следующей песне, перехода к предыдущей. Затем нужно выбрать и воспроизвести .mp3-файл на SD-карте. В каждой папке (01, 02, 03 и т.д.) находятся .mp3-файлы по следующей схеме: 001.mp3, 002.mp3 и т.д. Я использую функцию подсчёта песен в папке. Два ядра микроконтроллера используются для разделения кнопок и воспроизведения музыки. Либо воспроизводится только первая песня, либо другие песни не обнаруживаются, либо микроконтроллер зависает. За это время я перепробовал множество серийных отпечатков, чтобы найти причину проблемы. Я также проверил разные SD-карты (FAT32), заменил микроконтроллер или vs1053. В урезанном проекте всё работает нормально. Может быть, у кого-то из вас есть идеи? Большое спасибо!

#include <Wire.h>
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_VS1053.h>
#include <SD.h>
#include <Adafruit_seesaw.h>
#include <Adafruit_NeoKey_1x4.h>

// Variables
volatile int setvolume = 20;
int lastsetvolume = 0;
volatile int currentFolder = 0;
volatile int currentSong = 0;
volatile bool isPlaying = false;
volatile bool folderChanged = false;
volatile bool songChanged = false;
int cachedLastSongIndex[16] = {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1};

// VS1053
#define VS1053_RESET   -1
#define VS1053_CS       8
#define VS1053_DCS     10
#define CARDCS          7
#define VS1053_DREQ    9

Adafruit_VS1053_FilePlayer musicPlayer = Adafruit_VS1053_FilePlayer(VS1053_RESET, VS1053_CS, VS1053_DCS, VS1053_DREQ, CARDCS);

// Rotary Encoder
Adafruit_seesaw ss;
#define SEESAW_ADDR          0x36
#define SS_SWITCH            24
#define ENCODER_RESOLUTION   4
int32_t lastEncoderPosition = 0;
bool lastEncoderButtonState = HIGH;

// Neokeys
Adafruit_NeoKey_1x4 controlNeokey;
Adafruit_NeoKey_1x4 folderNeokey;
#define CONTROL_NEOKEY_ADDR 0x30
#define FOLDER_NEOKEY_ADDR  0x31

const uint32_t FOLDER_COLORS[] = {0x0000FF, 0x00FF00, 0xFF0000, 0xFFFF00};

uint8_t lastControlButtons = 0;
uint8_t lastFolderButtons = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while(!Serial);
  if (!musicPlayer.begin()) {
    Serial.println(F("VS1053 not found"));
    while (1);
  }
  musicPlayer.setVolume(setvolume, setvolume);
  musicPlayer.useInterrupt(VS1053_FILEPLAYER_PIN_INT);

  if (!SD.begin(CARDCS)) {
  Serial.println(F("SD-Card not found"));
  while (1);
  }
  delay(1000); // time for init sd-card
}

void setup1() {
  if (!ss.begin(SEESAW_ADDR)) {
    Serial.println(F("seesaw not found"));
    while(1);
  }
  ss.pinMode(SS_SWITCH, INPUT_PULLUP);
  ss.setEncoderPosition(setvolume);

  if (!controlNeokey.begin(CONTROL_NEOKEY_ADDR)) {
    Serial.println("Control NeoKey not found");
    while(1);
  }

  if (!folderNeokey.begin(FOLDER_NEOKEY_ADDR)) {
    Serial.println("Folder NeoKey not found");
    while(1);
  }

  updateFolderLEDs();
}

void loop() {

  updateVolume();

  if (folderChanged) {
    stopPlayback();
    currentSong = 0;
    folderChanged = false;
  }

  if (songChanged) {
    stopPlayback();
      if (playSong(currentSong)) {
        Serial.print(F("Changed to song: "));
        Serial.println(currentSong + 1);  // +1 for readable numbering
        isPlaying = true;
      } else {
        Serial.println(F("Failed to change song"));
        isPlaying = false;
      }
    songChanged = false;
  }


  if (isPlaying && musicPlayer.stopped()) {
    playNextSong();
    
  }

 if (isPlaying) {
  // Feed the buffer multiple times
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
      if (musicPlayer.readyForData()) {
        musicPlayer.feedBuffer();
      } else {
        break;
      }
    }
  }


}

void loop1() {
  handleRotaryEncoder();
  handleControlButtons();
  handleFolderButtons();
}

void updateVolume() {
    if (setvolume != lastsetvolume) {
        musicPlayer.setVolume(setvolume, setvolume);
        lastsetvolume = setvolume;
        Serial.println(setvolume, DEC);
    }
}

void handleRotaryEncoder() {
  int32_t encoderPosition = ss.getEncoderPosition();
  
  if (encoderPosition != lastEncoderPosition) {
    if (encoderPosition > lastEncoderPosition) {
      setvolume = min(50, setvolume + 1);
      Serial.println(F("leiser"));
    } else {
      setvolume = max(0, setvolume - 1);
      Serial.println(F("lauter"));
    }
    lastEncoderPosition = encoderPosition;
  }

  bool currentEncoderButtonState = ss.digitalRead(SS_SWITCH);
  if (currentEncoderButtonState != lastEncoderButtonState) {
    if (currentEncoderButtonState == LOW) {
      int newFolderGroup = ((currentFolder / 4) + 1) % 4;
      currentFolder = newFolderGroup * 4;
      updateFolderLEDs();
      folderChanged = true;
      Serial.print(F("Switched to folder group: "));
      Serial.println(newFolderGroup + 1);
    }
    lastEncoderButtonState = currentEncoderButtonState;
  }

}

void handleControlButtons() {
  uint8_t buttons = controlNeokey.read();
  uint8_t changed = buttons ^ lastControlButtons;
  
  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
    if (changed & (1 << i)) {
      if (buttons & (1 << i)) {
        switch (i) {
          case 0: 
            togglePlayPause();
            controlNeokey.pixels.setPixelColor(i, isPlaying ? 0xFF0000 : 0);
            break;
          case 1: 
            stopPlayback();
            controlNeokey.pixels.setPixelColor(i, musicPlayer.stopped() ? 0xFF0000 : 0);
            break;
          case 2: 
            playNextSong();
            controlNeokey.pixels.setPixelColor(i, 0xFF0000);
            break;
          case 3: 
            playPreviousSong();
            controlNeokey.pixels.setPixelColor(i, 0xFF0000);
            break;
        }
        controlNeokey.pixels.show();
        
        // debouncing
        delay(50);
      } else {
        controlNeokey.pixels.setPixelColor(i, 0);
        controlNeokey.pixels.show();
      }
    }
  }  
  lastControlButtons = buttons;
}


void handleFolderButtons() {
  uint8_t buttons = folderNeokey.read();
  uint8_t changed = buttons ^ lastFolderButtons;
  
  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
    if (changed & (1 << i)) {
      if (buttons & (1 << i)) {
        int selectedFolder = (currentFolder / 4) * 4 + i;
        selectFolder(selectedFolder);
        updateFolderLEDs();
        folderChanged = true;
      }
    }
  }  
  lastFolderButtons = buttons;
}


void togglePlayPause() {
  if (isPlaying) {
    musicPlayer.pausePlaying(true);
    Serial.println(F("Paused"));
  } else {
    if (musicPlayer.stopped()) {
      if (playSong(currentSong)) {
        Serial.println(F("Started playing"));
      } else {
        Serial.println(F("Failed to start playing"));
        isPlaying = false;
        return;
      }
    } else {
      musicPlayer.pausePlaying(false);
      Serial.println(F("Resumed"));
    }
  }
  isPlaying = !isPlaying;
}


void stopPlayback() {
  musicPlayer.stopPlaying();
  isPlaying = false;
  currentSong = 0;
  Serial.print(F("stop playing"));
}

void playNextSong() {
  checkSDCard();
  int lastSongIndex = getLastSongIndex();
  int attempts = 0;
  bool success = false;

  while (attempts <= lastSongIndex && !success) {
    currentSong++;
    if (currentSong > lastSongIndex) {
      currentSong = 0;
    }
    
    if (playSong(currentSong)) {
      success = true;
      Serial.print(F("Playing next song: "));
      Serial.print(currentSong + 1);  // +1 for readable numbering
      Serial.print(F(" of "));
      Serial.println(lastSongIndex + 1);
    } else {
      Serial.print(F("Failed to play song "));
      Serial.println(currentSong + 1);
    }
    attempts++;
  }

  if (!success) {
    Serial.println(F("Failed to play any song in the folder"));
    isPlaying = false;
  }
}

void playPreviousSong() {
  int lastSongIndex = getLastSongIndex();
  int attempts = 0;
  bool success = false;

  while (attempts <= lastSongIndex && !success) {
    if (currentSong > 0) {
      currentSong--;
    } else {
      currentSong = lastSongIndex;
    }
    
    if (playSong(currentSong)) {
      success = true;
      Serial.print(F("Playing previous song: "));
      Serial.print(currentSong + 1);  // +1 for readable numbering
      Serial.print(F(" of "));
      Serial.println(lastSongIndex + 1);
    } else {
      Serial.print(F("Failed to play song "));
      Serial.println(currentSong + 1);
    }
    attempts++;
  }

  if (!success) {
    Serial.println(F("Failed to play any song in the folder"));
    isPlaying = false;
  }
}

int getLastSongIndex() {
  int lastIndex = 0;
  char filename[20];
  
  Serial.println(F("Entering getLastSongIndex()"));
  Serial.print(F("Current folder: "));
  Serial.println(currentFolder + 1);

  while (true) {
    snprintf(filename, sizeof(filename), "/%02d/%03d.mp3", currentFolder + 1, lastIndex + 1);
    Serial.print(F("Checking file: "));
    Serial.println(filename);
    
    if (!SD.exists(filename)) {
      Serial.println(F("File not found, breaking loop"));
      break;
    }
    
    Serial.println(F("File found, incrementing lastIndex"));
    lastIndex++;
    
    if (lastIndex >= 999) {
      Serial.println(F("Warning: More than 999 songs in folder, stopping search"));
      break;
    }
  }
  
  if (lastIndex == 0) {
    Serial.print(F("No songs found in folder "));
    Serial.println(currentFolder + 1);
  } else {
    Serial.print(F("Last song index in folder "));
    Serial.print(currentFolder + 1);
    Serial.print(F(": "));
    Serial.println(lastIndex);
  }
  
  Serial.print(F("Returning lastIndex: "));
  Serial.println(lastIndex > 0 ? lastIndex - 1 : 0);
  return lastIndex > 0 ? lastIndex - 1 : 0;
}

bool playSong(int songIndex) {
  char filename[20];
  snprintf(filename, sizeof(filename), "/%02d/%03d.mp3", currentFolder + 1, songIndex + 1);
  
  Serial.println(F("Entering playSong()"));
  Serial.print(F("Attempting to play file: "));
  Serial.println(filename);

  if (SD.exists(filename)) {
    Serial.println(F("File exists, attempting to start playback"));
    if (musicPlayer.startPlayingFile(filename)) {
      Serial.print(F("Now playing: "));
      Serial.println(filename);
      isPlaying = true;
      return true;
    } else {
      Serial.print(F("Failed to start playing: "));
      Serial.println(filename);
      Serial.println(F("VS1053 may be having issues or file may be corrupted"));
      return false;
    }
  } else {
    Serial.print(F("File not found: "));
    Serial.println(filename);
    Serial.println(F("Check SD card contents and file naming"));
    return false;
  }
}


void selectFolder(int folder) {
  if (currentFolder != folder) {
    currentFolder = folder;
    cachedLastSongIndex[currentFolder] = -1; // Reset cache for new folder
    Serial.print(F("Current Folder: "));
    Serial.println(currentFolder + 1);
    folderChanged = true;
  }
}

void updateFolderLEDs() {
  uint32_t color = FOLDER_COLORS[currentFolder / 4];
  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
    if (i == currentFolder % 4) {
      folderNeokey.pixels.setPixelColor(i, 0xFFFFFF);  // White for selected folder
    } else {
      folderNeokey.pixels.setPixelColor(i, color);
    }
  }
  folderNeokey.pixels.show();
}

void checkSDCard() {
  if (!SD.begin(CARDCS)) {
    Serial.println(F("SD-Card not found, new init"));
    delay(100);
    if (!SD.begin(CARDCS)) {
      Serial.println(F("SD-Card-Init fails"));
    }
  }
}

Мой последовательный монитор:

 - 19:41:21.474 -> Entering playSong()
 - 19:41:21.474 -> Attempting to play file: /01/001.mp3
 - 19:41:21.474 -> File exists, attempting to start playback
 - 19:41:21.528 -> Now playing: /01/001.mp3
 - 19:41:21.528 -> Started playing
 - 19:41:28.365 -> Entering getLastSongIndex()
 - 19:41:28.365 -> Current folder: 1
 - 19:41:28.365 -> Checking file: /01/001.mp3
 - 19:41:28.365 -> File not found, breaking loop
 - 19:41:28.365 -> No songs found in folder 1
 - 19:41:28.365 -> Returning lastIndex: 0
 - 19:41:28.365 -> Entering playSong()
 - 19:41:28.365 -> Attempting to play file: /01/001.mp3
 - 19:41:28.662 -> File not found: /01/001.mp3
 - 19:41:28.662 -> Check SD card contents and file naming
 - 19:41:28.662 -> Failed to play song 1
 - 19:41:28.662 -> Failed to play any song in the folder

Первую песню можно воспроизвести, а иногда и вторую, но тогда он больше не может найти ни одной песни.

Я переписал весь скетч на одноядерный и протестировал его с Arduino Zero в режиме отладки. В принципе, всё работает, но, похоже, есть проблема с доступом к SD-карте при воспроизведении .mp3. По сути, песни в папке не подсчитываются во время воспроизведения .mp3. В то же время я попробовал ещё раз в двухъядерном режиме, и там возникла та же проблема. Так что пока я предполагаю, что это не связано с программированием двух ядер. Я думаю о том, чтобы передать на аутсорсинг добавление песен в настройку. Как только у меня появится решение (как для одного ядра, так и для двух ядер), я выложу его здесь.