• 【STM32】【HAL库】【实用制作】遥控关灯

    目录

    需求分析

    方案设计

    硬件设计

    电源

    stm32系统

    复位电路

     晶振

    引导跳线

    ​编辑

     STLink下载电路

    主芯片电源

     主芯片

     电压检测

    舵机驱动

    ​编辑

     红外

    软件部分

    思路

    运动过程

     HAL初始化

     代码

    低功耗

    电压检测

    LED

    开灯和关灯

    外部中断

    主函数

    成品

    需求分析

    房间里的灯的开关距离床铺较远,每次睡觉前都得爬下床去关灯

    因此设计一个可以远距离遥控的设备

    需要满足:

    • 无需修改家庭电路(怕被骂)
    • 使用电池供电(开关距离插座很远)
    • 低功耗 
    • 检测电池电压
    • 使用家用遥控器(废旧遥控器)
    • 可以不影响开关使用

    方案设计

    使用stm32f103c6t6为主控(价格便宜 当前价格3r)

    使用2节18650串联供电,使电压为7-8V(外置保护板)

    通过ldo降压到3v3和5v(单片机和红外接收)

    使用红外遥控(wifi/蓝牙需要的功耗很高,价格也较贵) 

     使用舵机来模拟人手控制开关

    通过电阻分压获取当前电池的电压,在电压过低时发出信号 

    硬件设计

    电源

    使用AMS1117来获取3V3和5V电压给系统供电 

    stm32系统

    复位电路

     晶振

    引导跳线

     STLink下载电路

    主芯片电源

     主芯片

     电压检测

    舵机驱动

     舵机是5V电压驱动的,需要使用开漏上拉使输出高电平为5V

     红外

    软件部分

    思路

    使用之前做好的红外库和舵机操控库

    接收红外信号,当接收到指定的红外信号时

    操作舵机打开开关或者关闭开关

    通过定时器实现上电时LED闪烁

    当电量较低时LED常亮报警 

    运动过程

    默认状态

    开灯状态 

     

    关灯状态 

    开灯流程

    默认状态--->开灯状态---->默认状态

    关灯流程

    默认状态--->关灯状态---->默认状态

     只需要给舵机一个较大的速度将开关冲过去即可

    持续一段时间确保开关按到位(当然也可以加电流检测)

    注意:这里用的是360°舵机 

     HAL初始化

    红外解码需要:
    1.外部中断,下降沿触发,上拉

    2.定时器,分频后为1us,中断时间大于15ms

     

     

    舵机驱动需要:
    1.GPIO 开漏浮空输出,外接5V上拉

    2.定时器20us触发中断

     

     

     ADC需要

    单通道

     

     

    LED需要

    GPIO推挽输出 

     

    定时器中断1s发送中断

     

     代码

    低功耗

    进入休眠模式,外部中断可以将其唤醒,从这个函数的结束处继续运行

    1. /**
    2.  * @brief 进入休眠模式
    3.  * @param 无
    4.  * @return 无
    5.  * @author HZ12138
    6.  * @date 2022-08-03 16:47:42
    7.  */
    8. void enter_stop_mode(void)
    9. {
    10.     __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);
    11.     HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
    12. }

    退出休眠模式为保证正常运行需要调用所有的hal库生成的初始化函数

    1. /**
    2.  * @brief 退出休眠模式
    3.  * @param 无
    4.  * @return 无
    5.  * @author HZ12138
    6.  * @date 2022-08-03 16:47:54
    7.  */
    8. void exit_stop_mode(void)
    9. {
    10.   HAL_Init();
    11.   SystemClock_Config();
    12.   MX_GPIO_Init();
    13.   MX_TIM3_Init();
    14.   MX_TIM1_Init();
    15.   MX_TIM2_Init();
    16.   MX_ADC1_Init();
    17. }

    电压检测

    整个函数再定时器中断里调用,等待无操作6秒后调用

    检测电压,多次达到额定值以下触发报警 

    1. /**
    2.  * @brief 电压检测
    3.  * @param 无
    4.  * @return 无
    5.  * @author HZ12138
    6.  * @date 2022-08-03 16:44:06
    7.  */
    8. void Voltage_detection(void)
    9. {
    10.     uint16_t V = 0;
    11.     HAL_ADC_Start(&hadc1);                                               //开启ADC
    12.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 100);                              //开启电压检测
    13.     if (HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC)) //转化完成
    14.     {
    15.         V = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); //获取电压值
    16.         if (V < 2600)
    17.         {
    18.             HAL_Delay(100);
    19.             HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 100); //去抖
    20.             if (HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
    21.             {
    22.                 V = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    23.                 if (V < 2600)
    24.                 {
    25.                     HAL_Delay(100);
    26.                     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 100); //再去抖
    27.                     if (HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
    28.                     {
    29.                         V = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    30.                         if (V < 2600)
    31.                         {
    32.                             // LED_Ctl = 0;
    33.                             STOP_Ctl = 0;
    34.                             HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET); //点亮灯
    35.                         }
    36.                     }
    37.                 }
    38.             }
    39.         }
    40.         else
    41.         {
    42.             HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET); //关闭led
    43.         }
    44.     }
    45.     HAL_ADC_Stop(&hadc1); //关闭adc
    46. }

    LED

    上电LED闪烁

    1. uint8_t LED_Ctl = 0;  // LED控制计时
    2. /**
    3.  * @brief 上电时LED闪
    4.  * @param 无
    5.  * @return 无
    6.  * @author HZ12138
    7.  * @date 2022-08-03 16:43:29
    8.  */
    9. void INIT_LED(void)
    10. {
    11.  
    12.     if (LED_Ctl % 2)
    13.     {
    14.         HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    15.     }
    16.     else
    17.     {
    18.         HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
    19.     }
    20.     LED_Ctl++;
    21. }

    LED与休眠控制

    1s定时器中断调用

    1. uint8_t STOP_Ctl = 0; //进入休眠模式计时
    2. /**
    3.  * @brief led控制
    4.  * @param 无
    5.  * @return 无
    6.  * @author HZ12138
    7.  * @date 2022-08-03 16:46:48
    8.  */
    9. void LED_Ctrl(void)
    10. {
    11.     if (LED_Ctl < 6)
    12.     {
    13.         INIT_LED(); //前6秒闪烁
    14.     }
    15.     else
    16.     {
    17.         STOP_Ctl++;
    18.         Voltage_detection();
    19.     }
    20.  
    21.     if (STOP_Ctl >= 6)
    22.     {
    23.         STOP_Ctl = 0;
    24.         HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET); //关灯
    25.         enter_stop_mode();                                         //休眠
    26.         exit_stop_mode();                                          //退出休眠
    27.     }
    28. }

    开灯和关灯

    这部分的延迟时间需要根据自己的开关来调试和确定 

    1. /**
    2.  * @brief 开灯
    3.  * @param 无
    4.  * @return 无
    5.  * @author HZ12138
    6.  * @date 2022-08-03 16:43:01
    7.  */
    8. void OPEN(void)
    9. {
    10.     Steering_Engine_360(0, 30);
    11.     HAL_Delay(400);
    12.     Steering_Engine_360(1, 50);
    13.     HAL_Delay(100);
    14.     Steering_Engine_Stop();
    15.     HAL_Delay(2000);
    16. }
    17. /**
    18.  * @brief 关灯
    19.  * @param 无
    20.  * @return 无
    21.  * @author HZ12138
    22.  * @date 2022-08-03 16:43:14
    23.  */
    24. void CLOSE(void)
    25. {
    26.     Steering_Engine_360(1, 30);
    27.     HAL_Delay(400);
    28.     Steering_Engine_360(0, 50);
    29.     HAL_Delay(180);
    30.     Steering_Engine_Stop();
    31.     HAL_Delay(2000);
    32. }

    外部中断

    调用红外解码函数

    1. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    2. {
    3.   if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_0)
    4.   {
    5.     IR_NEC_Read_Decode(air);
    6.     STOP_Ctl = 0;
    7.     HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
    8.   }
    9. }

    主函数

    读取成功标志,根据自己的遥控器判断信号是否触发

    之后调用之前的开关灯函数即可

    1.     if (IR_NEC_Read_OK)
    2.     {
    3.       IR_NEC_Read_OK = 0;
    4.       if (IR_NEC_Read_Dat[0] == 0x4D && IR_NEC_Read_Dat[1] == 0xB2 && IR_NEC_Read_Dat[2] == 0xA3 && IR_NEC_Read_Dat[3] == 0x5C)
    5.       {
    6.         OPEN();
    7.       }
    8.       else if (IR_NEC_Read_Dat[0] == 0x4D && IR_NEC_Read_Dat[1] == 0xB2 && IR_NEC_Read_Dat[2] == 0x59 && IR_NEC_Read_Dat[3] == 0xA6)
    9.       {
    10.         CLOSE();
    11.       }
    12.  
    13.       if (IR_NEC_Read_Dat[0] == 0x84 && IR_NEC_Read_Dat[1] == 0xff && IR_NEC_Read_Dat[2] == 0x81 && IR_NEC_Read_Dat[3] == 0x7e)
    14.       {
    15.         OPEN();
    16.       }
    17.       else if (IR_NEC_Read_Dat[0] == 0x84 && IR_NEC_Read_Dat[1] == 0xff && IR_NEC_Read_Dat[2] == 0x01 && IR_NEC_Read_Dat[3] == 0xfe)
    18.       {
    19.         CLOSE();
    20.       }
    21.       IR_NEC_Read_OK = 0;
    22.     }

    成品

    遥控关灯，懒人福音

    Githubhttps://github.com/HZ1213825/HAL_STM32_Remote_Control_Lamp

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/m0_57585228/article/details/125458076