基于GD32F303 MCU的智能家居灯光控制系统设计与代码实现

只看该作者 · 2024-10-8 07:51

最近我使用GD32F303 MCU设计并实现了一个智能家居灯光控制系统。GD32系列单片机凭借其高性能和丰富的外设资源，非常适合用于智能家居等物联网应用场景。以下是我对该项目的设计思路和代码分享。

项目背景智能家居系统的核心是通过远程控制和自动化来提高生活的便利性。在这个项目中，灯光控制系统将通过一个简单的按键实现对家居灯光的开启和关闭。同时，系统能够通过UART通信模块与手机App进行交互，实现远程控制功能。

使用的硬件

MCU型号：GD32F303
LED：用于指示灯光状态
按键：实现本地开关控制
UART通信模块：实现与手机App通信，远程控制灯光
继电器：用于驱动实际灯具的开关

代码实现以下是基于GD32F303 MCU的代码示例，展示如何实现本地按键控制和远程控制灯光：

复制

#include "gd32f30x.h"

#include <stdio.h>



// 初始化LED、按键和串口

void System_Init(void) {

    // 时钟配置

    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOC);

    rcu_periph_clock_enable(RCU_USART0);

    

    // 配置LED引脚

    gpio_init(GPIOC, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_13);

    gpio_bit_reset(GPIOC, GPIO_PIN_13);  // 默认关闭灯光



    // 配置按键引脚

    gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_IPU, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_0);

    

    // 配置UART串口

    usart_deinit(USART0);

    usart_baudrate_set(USART0, 115200);

    usart_word_length_set(USART0, USART_WL_8BIT);

    usart_stop_bit_set(USART0, USART_STB_1BIT);

    usart_parity_config(USART0, USART_PM_NONE);

    usart_hardware_flow_rts_config(USART0, USART_RTS_DISABLE);

    usart_hardware_flow_cts_config(USART0, USART_CTS_DISABLE);

    usart_enable(USART0);

}



// 灯光开关控制

void Light_Control(uint8_t state) {

    if (state == 1) {

        gpio_bit_set(GPIOC, GPIO_PIN_13);  // 打开灯光

    } else {

        gpio_bit_reset(GPIOC, GPIO_PIN_13);  // 关闭灯光

    }

}



// UART数据接收

uint8_t UART_Receive(void) {

    while (usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_RBNE) == RESET);  // 等待接收数据

    return usart_data_receive(USART0);

}



int main(void) {

    uint8_t light_state = 0;  // 0：灯光关闭，1：灯光打开

    uint8_t uart_data;

    

    System_Init();  // 初始化系统

    

    while (1) {

        // 检测按键是否按下

        if (gpio_input_bit_get(GPIOA, GPIO_PIN_0) == RESET) {

            // 按键按下，切换灯光状态

            light_state = !light_state;

            Light_Control(light_state);

            delay_1ms(500);  // 防止按键抖动

        }

        

        // 检测UART数据

        if (usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_RBNE) != RESET) {

            uart_data = UART_Receive();

            if (uart_data == '1') {

                Light_Control(1);  // 远程打开灯

代码详解

系统初始化：System_Init() 函数配置时钟、GPIO、UART等外设资源，为后续控制灯光、接收按键信号和UART通信做好准备。
灯光控制：Light_Control() 函数根据传入的参数控制LED或灯具的开关状态。1代表开启，0代表关闭。
按键检测：通过检测按键状态来实现本地灯光开关的切换。
UART通信：通过UART接收来自手机App的远程控制信号，接收1打开灯光，0关闭灯光。
延时处理：按键控制部分加入了防抖动延时，以确保按键响应稳定。

项目总结
本项目展示了如何基于GD32 MCU实现一个智能家居的灯光控制系统。通过简单的按键和UART通信实现了本地和远程的双重控制。GD32 MCU凭借其强大的处理能力和丰富的外设，非常适合这种智能控制类的物联网项目。未来可以进一步扩展为多设备控制，或者增加更多传感器，打造更完善的智能家居解决方案。