基于STM32+Qt上位机的RGB调色器,全开源!
前言
使用uFUN STM32开发板配合Qt上位机,实现任意颜色的混合,Qt的上位机下发RGB数值,范围0-255,uFUN开发板进行解析,然后输出不同占空比的PWM,从而实现通过RGB三原色调制出任意颜色。
Qt上位机界面:
STM32下位机
基于uFUN开发板的STM32程序
串口驱动,串口中断,数据的接收和解析。
定时器的使用,PWM方式驱动RGB
Qt上位机
基于Qt 5.8.0开发,采用串口协议和uFUN开发板进行通讯,数据协议固定,串口波特115200,可自定义RGB的亮度,可通过调色板来选择任意颜色
串口的使用,串口的搜索,串口参数的设置
串口的打开关闭,串口数据的发送和接收
串口自定义波特率的实现
滑动条的使用,滑动条值的获取和设置,调色板RGB颜色值的获取
按钮的触发,信号与槽
多窗口的打开和关闭
演示视频
RGB简介
RGB模型是目前常用的一种彩色信息表达方式,它使用红,绿,蓝三原色的亮度来定量表示颜色。该模型也称为加色混色模型,是以RGB三色光互相叠加来实现混色的方法,因而适合于显示器等发光体的显示。
可以通过调整RGB三种原色的比例,来混合出任何你想要的颜色。
uFUN开发板的硬件电路
uFUN开发板上的RGB灯硬件电路也很简单,可以通过TIM5 / TIM2的通道1,通道2,通道3来控制,通过实际验证,发现PWM B和PWM G两个引脚的网络标号反了,如下图:
定时器输出PWM配置
使用TIM5或者TIM2都可以,但是在使用TIM5软件仿真的时候,发现没有PWM波输出,而实际有输出,不知道这是不是的Keil的一个BUG,我的是5.16a版本的。
void RGB_LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef IO_Init;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef OC_Init;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);
IO_Init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
IO_Init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
IO_Init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &IO_Init);
TIM_DeInit(TIM5);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 256-1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure);
OC_Init.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//输出模式
OC_Init.TIM_OutputState = ENABLE; //输出使能
OC_Init.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性
// OC_Init.TIM_Pulse = 50;
TIM_OC1Init(TIM5, &OC_Init);
TIM_OC2Init(TIM5, &OC_Init);
TIM_OC3Init(TIM5, &OC_Init);
TIM_OC1PreloadConfig(TIM5, TIM_OCPreload_Enable);
TIM_OC2PreloadConfig(TIM5, TIM_OCPreload_Enable);
TIM_OC3PreloadConfig(TIM5, TIM_OCPreload_Enable);
TIM_Cmd(TIM5, ENABLE);
}
这里的计数周期,设置成了255,即0-255对应占空比0-100,可以通过下面这个函数来设置对应通道的占空比:
//设置LED占空比
void SetDutyCycle(LEDtype LEDn, int dty)
{
switch(LEDn)
{
case R_LED:
TIM_SetCompare2(TIM5, dty);
break;
case G_LED:
TIM_SetCompare1(TIM5, dty);
break;
case B_LED:
TIM_SetCompare3(TIM5, dty);
break;
default:
TIM_SetCompare1(TIM5, 0);
TIM_SetCompare2(TIM5, 0);
TIM_SetCompare2(TIM5, 0);
break;
}
}
串口命令的解析
Qt的上位机下发的数据格式如下:
R+数值+G+数值+B+数值+*
如:
R12G123B45*
R155G9B24*
数值有1-3位,STM32接收到数据之后,可以解析出对应的数值,
12 123 45
155 9 24
然后控制对应的PWM输出。
串口中断函数:
uint8_t rx_buf[100];
uint8_t rx_len;
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序
{
uint8_t dat;
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
dat = USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据
// USART_SendData(USART1, dat);
if(dat == '*')
{
//R123G123B213*
// printf("%s %d", rx_buf, rx_len);
ParseCmd(rx_buf, rx_len);
memset(rx_buf, 0, rx_len);
rx_len = 0;
}
else
{
rx_buf[rx_len++] = dat;
}
}
}
串口数据解析,获取到RGB对应的数值:
void ParseCmd(char *rx_buf, size_t len)
{
uint8_t R_Num, G_Num, B_Num;
char R_Str[20], G_Str[20], B_Str[20];
char *R, *G, *B;
len = strlen(rx_buf);
R = strstr(rx_buf, "R");
G = strstr(rx_buf, "G");
B = strstr(rx_buf, "B");
strncpy(R_Str, R+1, G-R-1);
R_Str[G-R-1] = '\0';
strncpy(G_Str, G+1, B-G-1);
G_Str[B-G-1] = '\0';
strncpy(B_Str, B+1, len - (B - rx_buf)-1);
B_Str[len - (B - rx_buf)-1] = '\0';
// printf("R:-%s-,\r\nG:-%s-,\r\nB:-%s-,\r\n", R_Str, G_Str, B_Str);
R_Num = atoi(R_Str);
G_Num = atoi(G_Str);
B_Num = atoi(B_Str);
// printf("%d %d %d", R_Num, G_Num, B_Num);
SetDutyCycle(R_LED, R_Num);
SetDutyCycle(G_LED, G_Num);
SetDutyCycle(B_LED, B_Num);
}
代码下载
STM32下位机+Qt上位机源码开源地址
https://gitee.com/whik/uFUN_RGB_Control
或者关注公众号,后台回复【RGB】,获取压缩包下载链接。