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基于stm32作品设计：多功能氛围灯、手机APP无线控制ws2812，MCU无线升级程序
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文章目录
一、作品背景二、功能设计与实现过程三、实现基础功能（一）、首先是要选材（二）、原理图设计（二）、第一版本PCB设计（三）、焊接PCB板（四）编写单片机程序（五）下载程序验证
四、外壳设计（一）CAD图纸设计（二）磨砂亚克力板
五、重新设计PCB六、QT安卓APP设计（一）界面设计（二）QT程序设计（三）APP功能设计
作品哔哩哔哩视频：https://www.bilibili.com/video/BV1Yb4y1a7AQ#reply5536921990 资料链接： 蓝牙彩灯v1.01资料链接： CSDN： https://download.csdn.net/download/mbs520/25149435 百度网盘： https://pan.baidu.com/s/14Vout7Q2P6JBDZCCd8Gm6w 提取码：b7it 蓝牙彩灯v1.03资料链接： https://download.csdn.net/download/mbs520/25150035 取走记得点赞~ 有问题可以在评论区发表或者私信 实物链接：https://m.tb.cn/h.56p8Lt8?tk=jLixWYHUq6z CZ0001 一、作品背景在智能的2021年代，年轻的小伙伴都患上了懒惰的症状，我也一样。 有一个难以入眠的夜晚，我打开了王者荣耀，我习惯了玩手机都要开着灯打，这样可以减少对眼睛的损伤，终于，赢了好几把，时间已经到了凌晨2点半，我也开始有了睡意，当我放下手机，准备闭眼入睡时，发现灯光格外耀眼，心烦意乱，实在不想按下那下床走好几步才能触碰到的开关，但是房间的设计就是这样，无法改变。无奈的我还是挣扎地下床按下了开关，这才安心入睡。 作为学电子专业的我并不妥协，我一定要设计一个不下床就可以关掉的灯。 二、功能设计与实现过程（一）功能设计 1、可以用按键控制灯的亮灭、亮度以及切换颜色 2、可以用按键控制灯的6种以上显示样式 4、设计一个外壳，让它更加美观 5、设计一个手机APP，实现按键的所有功能以及能够调节灯的任意颜色 6、设计一个手机APP升级单片机程序功能，能够把单片机程序保存到某个版本的手机APP中，手机APP点击升级，就可以完成对单片机程序的升级。 （二）实现的过程 1、设计一个按键与单片机连接，编写多功能按键（单击、双击、长按）来控制灯的亮灭、亮度以及切换颜色以及6种以上显示样式 2、用CAD绘制一个与PCB大小合适的外壳，交给淘宝定制 3、用QT编写一个安卓APP，利用蓝牙模块与单片机进行通信，完成控制与升级的功能 三、实现基础功能 （一）、首先是要选材１、LED选择：WS2812 既然是想做任意颜色的灯，那么毫无疑问选择最普遍的WS2812，24位全彩RGB彩灯，可以发出２＾２４＝16777215种颜色。 2、单片机选择：STM32G0 在当今MCU那么稀贵的情况下，当然是要为自己的腰包考虑，WS2812的驱动时钟大概需要800KHZ，速度要求很高，首先选择stm32，看了一下价格，选择了和蔼可亲的stm32g030c8t6，6元还包邮 有了这3个主要材料，我们就可以开始设计一下原理图 （二）、原理图设计１、单片机需要3.3V供电，首先设计一个电源部分，先用usb进行供电5V给ws2812，再用降压芯片降压到3.3V供给MCU， 2、设计一个单片机最小系统，以及预留一个下载接口，方便使用ST-LINK进行下载程序 1、根据原理图给定相应的封装导入PCB，再进行布局与布线，设计好一块给淘宝客服能够打印出来的PCB图纸 2D: 3D: １、打印出PCB之后，当然是要把元器件焊接到PCB板上，第一块板焊接的时候先不用一次性全部焊接上去，先焊接电源部分，看看电源芯片是否能够正常工作，比如我画的这块板子USB母座封装与原理图不对应，导致正负极直接反向，就很容易导致元器件损坏，检测完电压正常之后，再焊接其他元器件
单片机程序包含了很多知识 1、轻量级多任务系统 2、蓝牙数据自定义控制协议、蓝牙无线升级单片机 3、多种控制方式按键+蓝牙 4、多功能按键，单击、双击、长按 5、ws2812串联控制 6、呼吸灯算法 7、颜色渐变算法 … /**************************************** * 函数名称: DIS_TASK() * 输入参数: 无 * 输出参数: 无 * 功 能: 显示任务 * *****************************************/ void DIS_TASK(void) { static u8 r=0,g=0,b=0,a=0,dir=0; static int i,cnt=0; static int color_rgb; SCHTaskBegin(); //开始固定格式一定要的 while (1) { if(SysState.Dis_flag == 1)//可以更新显示 { /***********************静态*******************************/ if(SysState.Dismode == DisMode_Static)//静态 { SysState.Dis_flag = 0; RGB_Refresh(SysState.StaticRgb,LED_NUM);//显示 RGB2_Refresh(SysState.StaticRgb,LED_NUM);//显示 } /***********************呼吸*******************************/ else if(SysState.Dismode == DisMode_Breathe)//呼吸 { SysState.Dedlay_Time=20; if(dir==0) { a += (1+a*10/0xff); if(a > 0xf0)dir = 1; }else if(dir) { a -= (1+a*10/0xff); if(a >16)%0x100)*a/0xff; g = ((SysState.StaticRgb>>8)%0x100)*a/0xff; b = ((SysState.StaticRgb>>0)%0x100)*a/0xff; color_rgb = (r extern u8 GraChange_flag; SysState.Dedlay_Time=100;//*SysState.Dedlay_Ratio/0x0f; RgbAlg(&SysState.StaticRgb,&GraChange_flag);//渐变算法 RGB_Refresh(SysState.StaticRgb,LED_NUM);//显示 RGB2_Refresh(SysState.StaticRgb,LED_NUM);//显示 SCHCurTaskDly(SysState.Dedlay_Time); } /***********************蹦迪*******************************/ else if(SysState.Dismode == DisMode_DiscoDance)//蹦迪 { SysState.Dedlay_Time=20;//*SysState.Dedlay_Ratio/0x0f; RGB_Refresh(Static_DisColor[cnt],LED_NUM); RGB2_Refresh(Static_DisColor[cnt],LED_NUM); SCHCurTaskDly(SysState.Dedlay_Time); RGB_Refresh(0,LED_NUM); RGB2_Refresh(0,LED_NUM); SCHCurTaskDly(SysState.Dedlay_Time*50); } /***********************流水*******************************/ else if(SysState.Dismode == DisMode_RunWater)//流水 { static int i=0,flag=0; SysState.Dedlay_Time=100; i++; if(i == LED_NUM) { i=0;flag=!flag; } if(flag){ //设置颜色 RGB_Refresh(SysState.StaticRgb,i+1); RGB2_Refresh(SysState.StaticRgb,i+1); SysState.Dedlay_Time=50;//*SysState.Dedlay_Ratio/0x0f; SCHCurTaskDly(SysState.Dedlay_Time); } else{ //灭 RGB_Refresh(0,i+1); RGB2_Refresh(0,i+1); SysState.Dedlay_Time=50;//*SysState.Dedlay_Ratio/0x0f; SCHCurTaskDly(SysState.Dedlay_Time); } } /***********************用户*******************************/ else if(SysState.Dismode ==DisMode_User1) //用户 { SysState.Dedlay_Time=1000; RGB_Refresh(SysState.StaticRgb,1); RGB2_Refresh(0,1); SCHCurTaskDly(SysState.Dedlay_Time); RGB2_Refresh(SysState.StaticRgb,1); RGB_Refresh(0,1); SCHCurTaskDly(SysState.Dedlay_Time); } } SCHCurTaskDly(10); } SCHTaskEnd(); //结束固定格式一定要的 } （五）下载程序验证下载程序后测试ws2812是否正常工作 四、外壳设计 （一）CAD图纸设计感觉没有一个外壳会很难看，添加一个外壳，让世界变得美丽 这中间的洞尺寸有误：5乘7改7乘7
淘宝搜磨砂亚克力板定制，发送CAD图纸给师傅，就可以给你做了 这是做好的亚克力板，是按照PCB板尺寸量身定做的 重新布局设计出来第3版本成品板：PCBV1.3
展示部分代码： MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent) , ui(new Ui::MainWindow) { this->Start_Init(); this->File_Init(); this->BuleTooth_Init(); this->Label_Init(); this->PushButton_Init(); this->ColorSlider_Init(); this->setFocus(); } MainWindow::~MainWindow() { bin_save(FileInfo); delete ui; } //起始代码 void MainWindow::Start_Init() { //设置背景图片 this->setStyleSheet("QMainWindow{border-image: url(:/pic/btmenuv2.jpg);}"); //获取屏幕大小 QScreen *screen = QApplication::screens().at(0); src_w = screen->size().width(); src_h = screen->size().height(); if(src_w this->setGeometry(0,0,src_w,src_h);//1080 2267 qDebug() QColor color; color.setRgb(0x00,0x00,0x00); colorslider_R = new ColorSlider(this); colorslider_G = new ColorSlider(this); colorslider_B = new ColorSlider(this); colorslider_A = new ColorSlider(this); colorslider_R->init(ColorSlider::RGB,ColorSlider::RED,color,0x00,0xFF);qDebug() time1->start(100); if(Connect_Flag == 1)//连接指示 { Connect_Flag = 0; btcwindow->hide(); this->show(); QMessageBox::information(this,tr("提示"),tr("蓝牙连接成功!")); QByteArray arrayData; //发送空指令 QString s = QString("NONE\r\n"); qDebug() int r,g,b; r = FileInfo->color_tab[i]>>16; g = (FileInfo->color_tab[i]>>8)%256; b = FileInfo->color_tab[i]%256; phbutton[i] = new QPushButton(this); if(isetGeometry(90+i*200*src_w/1080,1600*src_h/2267,100*src_w/1080,100*src_h/2267); else if(i>=5)phbutton[i]->setGeometry(90+(i-5)*200*src_w/1080,1800*src_h/2267,100*src_w/1080,100*src_h/2267); QString s = QString("background-color: rgb(%1, %2, %3);").arg(r).arg(g).arg(b); phbutton[i]->setStyleSheet(s); phbutton[i]->setWindowFlags(Qt::WindowStaysOnTopHint); connect( phbutton[i],&myPushButton::clicked,[=](){ int r,g,b; if(SaveColorFlag != 0) { r = Color_sum.red(); g = Color_sum.green(); b = Color_sum.blue(); SaveColorFlag = 0; update(); FileInfo->color_tab[i] = (r |
3、通信模块选择：蓝牙模块JDY-31 要手机控制灯，首先想到用蓝牙模块，价格考虑，选择全网最便宜的蓝牙模块JDY-31，比起HC-05，它更加小巧，就是连接速度不是很快 
３、然后要连接一个蓝牙和一个按键作为控制，再预留一个LED作为指示灯 
4、RGB灯的电路设计，这里两组LED，用两个IO口控制，防止LED过多导致信号失真 
这样一张原理图就设计好啦
然后交给淘宝，这里推荐嘉立创，便宜，质量也高。 这是打印出来的第一板PCB： 
这是打样后焊接好的样子： 
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