基於uFUN開發板的RGB調色板

前言

使用uFUN開發板配合Qt上位機，實現任意顏色的混合，Qt上位機下發RGB數值，範圍0-255，uFUN開發板進行解析，然後輸出不同佔空比的PWM，從而實現通過RGB三原色調製出任意顏色。

Qt上位機界面：

演示視頻

優酷視頻鏈接：演示視頻

如果上面的鏈接打不開的話，可以下載觀看：演示視頻.mp4

RGB簡介

RGB 模型是目前常用的一種彩色信息表達方式，它使用紅、綠、藍三原色的亮度來定量表示顏色。該模型也稱爲加色混色模型，是以RGB三色光互相疊加來實現混色的方法，因而適合於顯示器等發光體的顯示。

可以通過調整RGB三種原色的比例，來混合出任何你想要的顏色。

uFUN開發板的硬件電路

uFUN開發板上的RGB燈硬件電路也很簡單，可以通過TIM5/TIM2的通道1、通道2、通道3來控制，通過實際驗證，發現PWM_B和PWM_G兩個引腳的網絡標號反了，如下圖：

定時器輸出PWM配置

使用TIM5或者TIM2都可以，但是在使用TIM5軟件仿真的時候，發現沒有PWM波輸出，而實際有輸出，不知道這是不是Keil的一個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;//輸出模式
	OC_Init.TIM_OutputState = ENABLE;				//輸出使能
	OC_Init.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;	//輸出極性
//	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); 
}

這裏的計數週期，設置成了255，即0-255對應占空比0-100，可以通過下面這個函數來設置對應通道的佔空比：

//設置LED佔空比
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上位機下發的數據格式如下：

R+數值+G+數值+B+數值+*

如：

R12G123B45*
R155G9B24*

數值有1-3位，STM32接收到數據之後，可以解析出對應的數值，

12 123 45
155 9 24

然後控制對應的PWM輸出。

串口中斷函數：

uint8_t rx_buf[100];
uint8_t rx_len;
void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中斷服務程序
{
	uint8_t dat;
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  
    {
        dat = USART_ReceiveData(USART1);	//讀取接收到的數據
//		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;
		}	
	}
}

串口數據解析，獲取到RGB對應的數值：

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);
}

代碼下載

• uFUN開發板STM32工程代碼下載：RGB_STM32_Prj.rar
• Qt上位機調色軟件下載：uFUN_RGB_Ctrl_v1.1.exe

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