本帖最后由 jinglixixi 于 2021-9-13 17:14 编辑
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Firebeetle开发板是一款体型小巧、功能丰富的开发板，并可以Arduino IDE来开发，从而有效地化解编程的复杂性。 1.硬件构成： 以Firebeetle开发板为核心，在红外接收模块和W2812彩色灯带的配合下即可完成一个遥控型彩色灯带显示装置。由于W2812彩色灯带是一种单总线型的器件，因此可以级联起来使用，以形成一条长度可以进行延伸的彩色灯带。 至于红外接收模块的模块的使用，则是为了便于进行非接触性的操控。红外接收模块的引脚也非常简单，除了信号输出引脚外，就只是2个电源引脚了。 所用的遥控器则是一款为太阳能充电灯所配置的遥控器，按键不是很多，其主要作用就是对于电源开关及工作模式的切换。 硬件的整体构成如图1所示，其结构框图则如图2所示。 图1 整体构成
图2结构框图
根据 NEC 协议的标准，每一帧数据的周期为 110 ms，且逻辑 0 和 逻辑 1的波形如图3所示。其中逻辑 1 对应的两个高电平的时间间隔为 2.25ms，同样地逻辑 0 对应的两个高电平的时间间隔为 1.12ms。 图3 NEC 协议波形
2.程序设计 在引脚的连接方面，其对应关系如下： 红外接收模块的OUT---开发板的SCL W2812彩色灯带的DI---开发板的A4
因此对相关的引脚对应如下： int IR_RECEIVE_PIN = 15; #define DATA_PIN SCL int LED_PIN= D9; int KEY_PIN = D4; 所实现的功能为： 1）使用开发板上的按键可切换LED灯的亮灭； 2）使用遥控器的电源开关键可控制LED灯的亮灭； 3）使用遥控器的模式键可进行彩色灯带的色彩变换及演示效果的切换。 为了便于后续的程序设计，先进行了遥控器的键值检测，经检测该遥控器的相应键值为： ON键---0xFFA25D OFF键---0xFFE21D MODE1---0xFFE01F MODE2---0xFFA857 MODE3---0xFF906F
故该遥控器的键值识别处理程序如下： if(codeValue==0xFFA25D)
{
Serial.println("ON");
F=1;
}
if(codeValue==0xFFE21D)
{
Serial.println("OFF");
F=0;
}
if(codeValue==0xFFE01F)
{
Serial.println("R");
F=2;
}
if(codeValue==0xFFA857)
{
Serial.println("G");
F=3;
}
if(codeValue==0xFF906F)
{
Serial.println("B");
F=4;
}
}
}
其中变量F的作用是标识所要执行的处理功能，所输出的提示信息则是为了便于进行验证，其验证结果如图4所示，说明识别有效。 图4 测试结果
为此，所设计的各模式切换处理程序如下： if(F==2)
{
for(i=0;i<NUM_LEDS;i++)
{
//灯珠显示红色依次点亮
leds[i] = CRGB::Red;
FastLED.show();
delay(500);
}
}
if(F==3)
{
for(i=0;i<NUM_LEDS;i++)
{
//灯珠显示绿色依次点亮
leds[i] = CRGB::Green;
FastLED.show();
delay(500);
}
}
if(F==4)
{
for(i=0;i<NUM_LEDS;i++)
{
//灯珠显示蓝色依次点亮
leds[i] = CRGB::Blue;
FastLED.show();
delay(500);
}
其测试效果如图5至图8所示，其演示效果为按指定的色彩从前至后依次递进点亮。当然我们也可以按自己意愿来设计所需的效果。 图5 模式1的效果 图6模式2的效果 图7 模式3的效果
除了前面介绍的遥控方式外，它还支持按键的操控方式，实现两种操控方式的兼容，其执行效果如图8所示。 图8 电源键效果
这种与遥控方式兼容的处理程序为： if(digitalRead(KEY_PIN)==LOW) F=(F+1)%2; if(F==1) digitalWrite(LED_PIN,HIGH); else digitalWrite(LED_PIN,LOW);
这里由于是按照变量F的值进行判别处理，故达到了2种控制方式的并行不背。 若将上面的条件语句改为：if(digitalRead(KEY_PIN)==LOW) F=(F+1)%5; 则按键与遥控器的作用是等价的，否则只是在控制LED灯时作用相同。
有了前面的这些介绍，再了解下面的完整程序就不困难了。此外，在此框架的基础上若再添加或修改程序，则可适应自己的功能需求，例如以遥控器控制一个MP3语音播放器等。
3.程序内容 该设计的完整程序如下： #include <FastLED.h>
#define NUM_LEDS 7
#define DATA_PIN SCL
CRGB leds[NUM_LEDS];
#include <IRremote.h>
#if defined(ESP32)
int IR_RECEIVE_PIN = 15;
int SEND_BUTTON_PIN = 16;
#endif
int STATUS_PIN = LED_BUILTIN;
IRrecv irrecv(IR_RECEIVE_PIN);
IRsend irsend;
decode_results results;
int LED_PIN = D9;
int KEY_PIN = D4;
int F=0;
#if defined(ARDUINO_ARCH_SAMD)
#define Serial SerialUSB
#endif
void setup() {
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
pinMode(KEY_PIN, INPUT_PULLUP);
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
FastLED.addLeds<NEOPIXEL, DATA_PIN>(leds, NUM_LEDS);
Serial.begin(115200);
irrecv.enableIRIn(); // Start the receiver
pinMode(SEND_BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
pinMode(STATUS_PIN, OUTPUT);
Serial.print(F("Ready to receive IR signals at pin "));
Serial.println(IR_RECEIVE_PIN);
Serial.print(F("Ready to send IR signals at pin "));
Serial.println(IR_SEND_PIN);
}
int codeType = -1;
unsigned long codeValue;
unsigned int rawCodes[RAW_BUFFER_LENGTH];
int codeLen;
int toggle = 0;
void storeCode(decode_results *results) {
codeType = results->decode_type;
if (codeType == UNKNOWN) {
Serial.println("");
} else {
if (codeType == NEC) {
Serial.print("Received NEC: ");
if (results->value == REPEAT) {
// Don't record a NEC repeat value as that's useless.
//Serial.println("repeat; ignoring.");
Serial.println("");
return;
}
}
Serial.println(results->value, HEX);
codeValue = results->value;
codeLen = results->bits;
if(codeValue==0xFFA25D)
{
Serial.println("ON");
F=1;
}
if(codeValue==0xFFE21D)
{
Serial.println("OFF");
F=0;
}
if(codeValue==0xFFE01F)
{
Serial.println("R");
F=2;
}
if(codeValue==0xFFA857)
{
Serial.println("G");
F=3;
}
if(codeValue==0xFF906F)
{
Serial.println("B");
F=4;
}
}
}
void sendCode(int repeat) {
}
int lastButtonState;
void loop() {
int i;
// If button pressed, send the code.
int buttonState = digitalRead(SEND_BUTTON_PIN);
if (lastButtonState == LOW && buttonState == HIGH) {
Serial.println("Released");
irrecv.enableIRIn(); // Re-enable receiver
}
if (buttonState == LOW) {
Serial.println("Pressed, sending");
digitalWrite(STATUS_PIN, HIGH);
sendCode(lastButtonState == buttonState);
digitalWrite(STATUS_PIN, LOW);
delay(50);
} else if (irrecv.decode(&results)) {
digitalWrite(STATUS_PIN, HIGH);
storeCode(&results);
irrecv.resume(); // resume receiver
digitalWrite(STATUS_PIN, LOW);
}
lastButtonState = buttonState;
if(digitalRead(KEY_PIN)==LOW) F=(F+1)%2;
if(F==1) digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
else digitalWrite(LED_PIN, LOW);
if(F==2)
{
for(i=0;i<NUM_LEDS;i++)
{
//灯珠显示红色
leds[i] = CRGB::Red;
FastLED.show();
delay(500);
}
}
if(F==3)
{
for(i=0;i<NUM_LEDS;i++)
{
//灯珠显示绿色
leds[i] = CRGB::Green;
FastLED.show();
delay(500);
}
}
if(F==4)
{
for(i=0;i<NUM_LEDS;i++)
{
//灯珠显示蓝色
leds[i] = CRGB::Blue;
FastLED.show();
delay(500);
}
}
}
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