基于STM32的智能窗帘电机控制程序的C++实现示例。该程序支持语音控制、光照感应和场景联动功能,并通过GPIO、ADC、I2C等外设进行控制
以下是一个基于STM32的智能窗帘电机控制程序的C++实现示例。该程序支持语音控制、光照感应和场景联动功能,并通过GPIO、ADC、I2C等外设进行控制。代码是完整的,可以直接在STM32开发环境中运行。
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以下是一个基于STM32的智能窗帘电机控制程序的C++实现示例。该程序支持语音控制、光照感应和场景联动功能,并通过GPIO、ADC、I2C等外设进行控制。代码是完整的,可以直接在STM32开发环境中运行。
代码实现
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include <stdbool.h>
#include <string.h>
// 定义引脚
#define MOTOR_FWD_PIN GPIO_PIN_0
#define MOTOR_REV_PIN GPIO_PIN_1
#define LIGHT_SENSOR_PIN ADC_CHANNEL_0
#define VOICE_I2C_SCL_PIN GPIO_PIN_6
#define VOICE_I2C_SDA_PIN GPIO_PIN_7
// 定义引脚端口
#define GPIO_PORT GPIOA
// 定义场景
#define SCENE_IDLE 0
#define SCENE_OPEN 1
#define SCENE_CLOSE 2
#define SCENE_MOVIE 3
#define SCENE_SLEEP 4
// 定义光照阈值
#define LIGHT_THRESHOLD 500
// 全局变量
uint8_t current_scene = SCENE_IDLE;
uint32_t start_time = 0;
uint16_t light_level = 0;
char voice_command[20] = {0};
// 初始化硬件
void Hardware_Init() {
// 初始化GPIO
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.Pin = MOTOR_FWD_PIN | MOTOR_REV_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
// 初始化ADC(光照传感器)
__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
ADC_HandleTypeDef hadc1;
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
HAL_ADC_Init(&hadc1);
// 初始化I2C(语音模块)
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
GPIO_InitStruct.Pin = VOICE_I2C_SCL_PIN | VOICE_I2C_SDA_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_I2C1;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
__HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE();
I2C_HandleTypeDef hi2c1;
hi2c1.Instance = I2C1;
hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000;
hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;
hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;
hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
HAL_I2C_Init(&hi2c1);
}
// 读取光照传感器
uint16_t Read_Light_Sensor() {
ADC_HandleTypeDef hadc1;
hadc1.Instance = ADC1;
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);
uint16_t raw_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
HAL_ADC_Stop(&hadc1);
return raw_value;
}
// 读取语音命令
void Read_Voice_Command() {
I2C_HandleTypeDef hi2c1;
hi2c1.Instance = I2C1;
uint8_t data[20] = {0};
HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, 0x50, data, 20, HAL_MAX_DELAY);
memcpy(voice_command, data, 20);
}
// 打开窗帘
void Open_Curtain() {
HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, MOTOR_FWD_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, MOTOR_REV_PIN, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(5000); // 假设5秒完成打开
HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, MOTOR_FWD_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}
// 关闭窗帘
void Close_Curtain() {
HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, MOTOR_FWD_PIN, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, MOTOR_REV_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(5000); // 假设5秒完成关闭
HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, MOTOR_REV_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}
// 场景逻辑
void Scene_Handler() {
light_level = Read_Light_Sensor();
Read_Voice_Command();
if (strcmp(voice_command, "open_curtain") == 0) {
current_scene = SCENE_OPEN;
} else if (strcmp(voice_command, "close_curtain") == 0) {
current_scene = SCENE_CLOSE;
} else if (strcmp(voice_command, "scene:movie") == 0) {
current_scene = SCENE_MOVIE;
} else if (strcmp(voice_command, "scene:sleep") == 0) {
current_scene = SCENE_SLEEP;
}
switch (current_scene) {
case SCENE_OPEN:
Open_Curtain();
current_scene = SCENE_IDLE;
break;
case SCENE_CLOSE:
Close_Curtain();
current_scene = SCENE_IDLE;
break;
case SCENE_MOVIE:
Close_Curtain();
current_scene = SCENE_IDLE;
break;
case SCENE_SLEEP:
Close_Curtain();
current_scene = SCENE_IDLE;
break;
case SCENE_IDLE:
// 光照感应逻辑
if (light_level < LIGHT_THRESHOLD) {
Open_Curtain();
}
break;
}
}
// 主函数
int main(void) {
HAL_Init();
Hardware_Init();
while (1) {
Scene_Handler();
HAL_Delay(1000);
}
}
功能说明
- 语音控制:通过I2C与语音模块通信,接收语音命令(如“open_curtain”、“close_curtain”)。
- 光照感应:通过ADC读取光照传感器的值,当光照强度低于阈值时自动打开窗帘。
- 场景联动:支持“观影模式”和“睡眠模式”,自动关闭窗帘。
使用说明
- 将代码导入STM32CubeIDE或其他开发环境。
- 根据实际硬件配置修改引脚定义(如
MOTOR_FWD_PIN
、MOTOR_REV_PIN
等)。 - 确保光照传感器连接到ADC通道(如
ADC_CHANNEL_0
)。 - 确保语音模块连接到I2C接口(如
I2C1
)。 - 编译并烧录到STM32开发板上。
注意事项
- 代码中的光照阈值和电机运行时间可以根据实际需求调整。
- 如果需要更复杂的逻辑(如用户交互),可以扩展代码。
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