/MCU_Course_Project

单片机课程设计

Primary LanguageC++GNU General Public License v3.0GPL-3.0

单片机原理及应用课程设计

这是我的单片机课设项目，主要功能是通过 MQTT 向 ESP-32 发送消息控制一个 8x32 的 RGB LED 阵列的显示。

由于课程受到了疫情影响停了不少时间，因此成品和早起设计有很大的差别。

硬件

  • NodeMCU ESP32-S (EPS32_REV0)
  • Ws2812B RGB LED Matrix (8x32)
  • 5V 供电，杜邦线等

软件开发环境

  • JetBrains CLion 2021.3.x
  • PlatformIO for CLion

除此之外，你还需要：

  • 一个 Wifi 接入点
  • 一个 MCU 可访问的 MQTT Broker
  • 可以向 MQTT Broker 发送消息的客户端软件

客户端软件

在 client 文件夹中是使用 .NET 6 编写的两个客户端软件。

  • ESPController 为控制软件
  • ESPMonitor 为监测 esp/log Topic 的日志监测软件

使用

  1. 准备并启动一个 MQTT 服务器，推荐可以使用 Docker 部署 EMQX Broker

  2. 重命名 include/MqttConfiguration.h.example 为 MqttConfiguration.h 并修改配置

  3. 修改 client/ESPController/Program.cs 和 client/ESPMonitor/Program.cs 中的配置

  4. 连接 ESP32，打开 PlatformIO 项目，编译并烧写程序

  5. 打开 ESPMonitor 监控从网络发送的日志

  6. 将 WIFI 重制引脚（默认为 GPIO 16）接高电平 3.3V

  7. 将 GPIO 23 连接 WS2812B 的 DIN，5V 和 GND 接 WS2812B 的 5V 和 GND

  8. 按下 ESP32 的使能/重制按钮

  9. 使用手机或电脑等能够连接 WIFI 的设备连接 NodeMCU 开头的 WIFI

  10. 打开浏览器登录 192.168.4.1 打开 ESP32 WIFI 配置页面，配置 ESP32 将要连接的 WIFI 热点

  11. 打开 ESPController 发送指令

ESPController

一个简单的指令发送程序

  • mode single [X] [Y] [R] [G] [B] 将 (X, Y) 点的像素设置为对应 RGB 色彩

  • mode picture [PATH_TO_PICTURE(PNG,JPEG,BMP)] 显示一个静态图像，图像必须是 32 * 8 尺寸

  • mode picture_group [PATH_TO_PICTURE_FOLDER] [TIMES] 循环 TIMES 文件夹中的图片显示，图片必须是 32 * 8 的尺寸，TIMES 必须是大于 0 的正整数，设置为 inf 则将会无限循环

  • mode clock [GMT_TIME_ZONE] 显示一个时钟并设置时区

  • mode stop 停止当前显示并清空屏幕

  • command set general_lightness [LIGHTNESS(0-50)] 设置亮度（由于 WS2812B 没有单独的白色灯珠，所以该设置项在显示非白色时有时候不一定管用）

  • command set digit_color [R] [G] [B] 设置时钟模式的显示色彩

其他

demo 文件夹中有示例像素动画图片序列

许可证

本项目使用 GNU General Public License v3.0 许可证