#第九届立创电赛#风聚行掌中宝 - 立创电子设计大赛

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第九届立创电子设计开源大赛

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GPL 3.0

专业版

#第九届立创电赛#风聚行掌中宝

创建时间：4个月前

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描述

<div class="document"> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2" />         本产品是一款桌面简约温湿度计，非常的小巧，可以灵活的作为摆件，解决了当代年轻人手机温湿度不准确的苦恼，可以更方便准确的获取到当前温湿度数据，进行补水和其他操作；此外，这款产品默认是测量温湿度，但预留了2个串口，一个做烧录口、一个可插蓝牙4.0模块。连接后，通过指令可以使用拓展功能：        1.呼吸灯速度调节，可以发送指令打开呼吸灯，并且调节其速度，让自己可以跟着呼吸灯的节奏获得内心的平静        2.定时器功能，最高可定时1小时，让自己在工作或者学校、玩耍时有一个小督导，让自己更好把握住时间        3.时间显示，可以发送一个初始时间，屏幕会根据当前时间进行累加和显示，当一个炫酷的屏幕时钟来用        4.模式切换，通过指令可以在以上模式来回切换，包括温湿度模式。切换时，原模式数据不会丢失，还可以单独启动和挂起定时和时间，非常的方便和贴心 总结：这是一个结合低功耗、多功能、高颜值、高灵活的温湿度测量仪   <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">2、项目属性</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2" />         此项目是首次公开，之前并未在其他比赛或平台展示过，是基于立创训练营要求做出的puls版本。添加了定时、时显、呼吸灯等功能。本产品的特点是拓展功能丰富，且价格低廉：如果不用蓝牙模块的话大头就是主控芯片STC8A8K64D4、温湿度模块、0.96寸OLED屏幕，加上一些插件和电池约 35 元。可以说是一个物美价廉，颜值在线的小摆件了   <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> 3、开源协议</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2" /> GPL3.0 1、你可以免费使用、复制、修改、分发受保护程序，但分发时一定要提供源码。 2、你可以收费。比如可以针对目标码、源码的分发收费，可以针对软件的维修保养（主要是提供技术支持，以下简称“维保”）收费；但不能收许可费、版税、专利许可费、授权费这类费用。 3、GPL程序的所有贡献者，自动免费提供了专利许可，承诺不会告人侵犯专利权（前提是你遵守了GPL）。 4、GPL程序允许别人破解。如果是用在消费类硬件上，要允许人修改并安装程序。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">4、硬件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2" /> 产品MCU使用STC8A8K64D4；电源部分使用两节5号电池进行供电，也可通过烧录卡连接电脑进行供电和同通信；温湿度模块使用盛锐思品牌；显示使用0.96OLED屏幕；还有蓝牙4.0模块进行通信   <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">5、软件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2" />        1. 软件设计，我将各个功能和外设全都分成不同的源文件和头文件，提高代码的内聚性，降低耦合性        2. 使用 IIC 和OLED屏幕以及盛锐思温湿度传感器进行通信，这里用的是软件模拟，大家也可以更改为硬件通信        3. 使用了PWM加中断的方案来设计呼吸灯功能，并且使用定时器加中断来实现不同模式的非阻塞延时        4. 针对拓展功能，我用了很多标志位来进行功能的开启和中断，由于功能的延时是非阻塞延时，利用中断计数主程序轮询来实现     具体的细节可以查看附件里面的源码来查看，因为有很多资料都可以学习这些知识，所以我就不从原理开始介绍，我展示一下产品的工作模式和流程，以及通信协议 <img src="//image.lceda.cn/oshwhub/4c81e177991f4ab7907fdcc620288533.png" /> <h2 style="text-align: center;">接口通信协议标准</h2>        <table style="width: 96.4075%; height: 581px;"> <tbody> <tr style="height: 47.5938px;"> <td style="width: 69.9489%; height: 47.5938px;" colspan="2" width="483"> 编写   </td> <td style="width: 29.9219%; height: 47.5938px;" colspan="2" width="207">   </td> </tr> <tr style="height: 47.5938px;"> <td style="width: 69.9489%; height: 47.5938px;" colspan="2" width="483"> 版本 </td> <td style="width: 29.9219%; height: 47.5938px;" colspan="2" width="207"> V1.0.0.0 </td> </tr> <tr style="height: 47.5938px;"> <td style="width: 69.9489%; height: 47.5938px;" colspan="2" width="483"> 日期 </td> <td style="width: 29.9219%; height: 47.5938px;" colspan="2" width="207"> 2024-07-28 </td> </tr> <tr style="height: 47.5938px;"> <td style="width: 69.9489%; height: 47.5938px;" colspan="2" width="483"> 审核 </td> <td style="width: 29.9219%; height: 47.5938px;" colspan="2" width="207">   </td> </tr> <tr style="height: 47.5938px;"> <td style="width: 99.8708%; height: 47.5938px;" colspan="4" width="691"> <a name="_Toc471571769"></a>修改记录 </td> </tr> <tr style="height: 47.5938px;"> <td style="width: 15.0922%; height: 47.5938px;" width="105"> 日期 </td> <td style="width: 54.8568%; height: 47.5938px;" width="378"> 修改内容 </td> <td style="width: 15.3546%; height: 47.5938px;" width="106"> 版本记录 </td> <td style="width: 14.5672%; height: 47.5938px;" width="101"> 修改人 </td> </tr> <tr style="height: 47.5938px;"> <td style="width: 15.0922%; height: 47.5938px;" width="105"> 2024-07-28 </td> <td style="width: 54.8568%; height: 47.5938px;" width="378"> 创建文档 </td> <td style="width: 15.3546%; height: 47.5938px;" width="106"> V1.0.0.0 </td> <td style="width: 14.5672%; height: 47.5938px;" width="101"> 魏十一 </td> </tr> <tr style="height: 47.5938px;"> <td style="width: 15.0922%; height: 47.5938px;" width="105">   </td> <td style="width: 54.8568%; height: 47.5938px;" width="378">   </td> <td style="width: 15.3546%; height: 47.5938px;" width="106">   </td> <td style="width: 14.5672%; height: 47.5938px;" width="101">   </td> </tr> <tr style="height: 47.5938px;"> <td style="width: 15.0922%; height: 47.5938px;" width="105">   </td> <td style="width: 54.8568%; height: 47.5938px;" width="378">   </td> <td style="width: 15.3546%; height: 47.5938px;" width="106">   </td> <td style="width: 14.5672%; height: 47.5938px;" width="101">   </td> </tr> <tr style="height: 47.5938px;"> <td style="width: 15.0922%; height: 47.5938px;" width="105">   </td> <td style="width: 54.8568%; height: 47.5938px;" width="378">   </td> <td style="width: 15.3546%; height: 47.5938px;" width="106">   </td> <td style="width: 14.5672%; height: 47.5938px;" width="101"> </td> </tr> </tbody> </table> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </h3> 目录 <a href="#_Toc471571768">接口通信协议标准 </a> <a href="#_Toc471571769">修改记录 </a> <a href="#_Toc471571770">基础配置 </a> <a href="#_Toc471571771">通信机制 </a> <a href="#_Toc471571772">主机查询方式 </a> <a href="#_Toc471571773">终端上传数据帧方式 </a> <a href="#_Toc471571774">数据帧格式 </a> <a href="#_Toc471571775">帧格式图 </a> <a href="#_Toc471571776">格式说明 </a> <a href="#_Toc471571777">指令定义 </a> <a href="#_Toc471571778">主机——>终端 </a> <a href="#_Toc471571779">终端——>主机 </a> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </h3> <h2>基础配置</h2> 通信接口：串口 波特率：9600 停止位：1位 数据位：8位 校验位：0位   <h2>通信机制</h2> <h3>主机查询方式</h3> 主机按照一定的时间间隔向终端发送数据帧，终端接收到数据帧后返回应答帧，终端不主动上传数据，若主机在规定时间内未接受到规定的数据帧的应答数据帧，则重发数据帧直到终端返回应答数据帧。 <h4>正常通信时序</h4> <img src="//image.lceda.cn/oshwhub/c7c03248fed546c9a21bca0d7775f87d.png" />   <h4>异常通信时序</h4>     <img src="//image.lceda.cn/oshwhub/0d21017afba74d0ea543a7c8c0f68583.png" />       <h2>数据帧格式</h2> <h3>帧格式图</h3> <img src="//image.lceda.cn/oshwhub/f5ac5e14af3f47dda90b862b46a58e53.png" />   <h3>格式说明</h3> <table style="border-collapse: collapse; margin-left: auto; margin-right: auto;"> <tbody> <tr> <td width="188"> 名称 </td> <td width="212"> 定义 </td> <td width="141"> 长度 </td> <td width="148"> 备注 </td> </tr> <tr> <td width="188"> head(帧头) </td> <td width="212"> 固定为0xAA </td> <td width="141"> 1 Bety </td> <td width="148">   </td> </tr> <tr> <td width="188"> length(长度) </td> <td width="212"> CMD +Data 的长度 </td> <td width="141"> 1 Bety </td> <td width="148">   </td> </tr> <tr> <td width="188"> CMD(命令) </td> <td width="212"> 表明数据帧的类型 </td> <td width="141"> 1 Bety </td> <td width="148">   </td> </tr> <tr> <td width="188"> Data<a href="%E6%95%B0%E6%8D%AE" target="_blank">N</a> </td> <td width="212"> 此帧数据区。 </td> <td width="141"> N Bety（N<200B） </td> <td width="148"> 数据区长度可以为0 </td> </tr> <tr> <td width="188"> End(帧尾) </td> <td width="212"> 固定为0xDD </td> <td width="141"> 1 Bety </td> <td width="148">   </td> </tr> </tbody> </table> 备注：多字节数据低位在前。     <h2>指令定义</h2> <h2>主机(手机蓝牙模块/串口助手)——>天知掌中宝</h2> <h4>40、设置呼吸灯速度</h4> <table style="border-collapse: collapse; margin-left: auto; margin-right: auto;"> <tbody> <tr> <td width="172"> length </td> <td width="172"> CMD </td> <td width="172"> Data </td> </tr> <tr> <td width="172"> 0x02 </td> <td width="172"> 0x40 </td> <td width="172"> 具体见定义 </td> </tr> <tr> <td width="172"> 参数数据区 </td> <td width="172"> 功能 </td> <td width="172"> 参考值 </td> </tr> <tr> <td width="172"> Data [0] </td> <td width="172"> 加速度或者减速带 </td> <td width="172"> 1：加一格  2：减一格 </td> </tr> </tbody> </table>   <h4>41、设置定时模式</h4> <table style="border-collapse: collapse; margin-left: auto; margin-right: auto;"> <tbody> <tr> <td width="172"> length </td> <td width="172"> CMD </td> <td width="172"> Data </td> </tr> <tr> <td width="172"> 0x03 </td> <td width="172"> 0x41 </td> <td width="172"> 具体见定义 </td> </tr> <tr> <td width="172"> 参数数据区 </td> <td width="172"> 功能 </td> <td width="172"> 参考值 </td> </tr> <tr> <td width="172"> Data [0] </td> <td width="172"> 定时的分钟数量 </td> <td width="172"> 0 -  59 </td> </tr> <tr> <td width="172"> Data [1] </td> <td width="172"> 定时的秒钟数量 </td> <td width="172"> 0 -  59 </td> </tr> </tbody> </table>   <h4>42、显示时间</h4> <table style="border-collapse: collapse; margin-left: auto; margin-right: auto;"> <tbody> <tr> <td width="181"> length </td> <td width="172"> CMD </td> <td width="172"> Data </td> </tr> <tr> <td width="181"> 0x04 </td> <td width="172"> 0x42 </td> <td width="172"> 具体见定义 </td> </tr> <tr> <td width="181"> 参数数据区 </td> <td width="172"> 功能 </td> <td width="172"> 参考值 </td> </tr> <tr> <td width="181"> Data [0] </td> <td width="172"> 当前时钟 </td> <td width="172"> 0 -  23 </td> </tr> <tr> <td width="181"> Data [1] </td> <td width="172"> 当前分钟 </td> <td width="172"> 0 -  59 </td> </tr> <tr> <td width="181"> Data [2] </td> <td width="172"> 当前秒钟 </td> <td width="172"> 0 -  59 </td> </tr> </tbody> </table>   <h4>43、切换其它模式（保留当前数据）</h4> <table style="border-collapse: collapse; margin-left: auto; margin-right: auto;"> <tbody> <tr> <td width="181"> length </td> <td width="172"> CMD </td> <td width="172"> Data </td> </tr> <tr> <td width="181"> 0x02 </td> <td width="172"> 0x43 </td> <td width="172"> 无 </td> </tr> <tr> <td width="181"> 参数数据区 </td> <td width="172"> 功能 </td> <td width="172"> 参考值 </td> </tr> <tr> <td width="181"> Data [0] </td> <td width="172"> 1 温湿度检测 2 定时模式 3 时间显示 4 暂停/恢复定时 5 暂停/恢复时显 </td> <td width="172"> 1 - 5 </td> </tr> </tbody> </table>   再附上指令模版，让让更容易理解和上手 不同模式调试指令（注意，所有指令都是16进制形式进行发送） 模式40 设置呼吸灯速度加1  AA  02 40  01  DD 模式40 设置呼吸灯速度减1  AA  02 40  02  DD   模式41 设置定时模式（1分钟）  AA  03 41 01 03 DD   模式42显示时间（11:00:00）  AA  04  42 0B 00 00 DD   模式43 切换其他模式 (温度)  AA  02 43 01  DD 模式43 切换其他模式 (定时)  AA  02 43 02  DD 模式43 切换其他模式 (时间)  AA  02 43 03  DD 模式43 暂停/恢复定时   AA  02 43 04  DD 模式43 暂停/恢复时显  AA  02 43 05  DD   <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">6、大赛LOGO验证</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2" />     以下是实物图 <img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="//image.lceda.cn/oshwhub/f82c5b6db95b4093a4e5bc700fec1580.jpg" alt="" width="687" height="917" /> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> 7、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2" />   这里有复刻程序的烧录流程，因为本产品主控芯片是stc的，所以用stc的烧录软件进行烧录。视频链接在此 【复刻天知掌中宝-烧录流程】 <a href="https://www.bilibili.com/video/BV1VQv4e2EJY/?share_source=copy_web&amp;vd_source=a6dfbeeca506f30e1619198ea57e0e2b</p" target="_blank">https://www.bilibili.com/video/BV1VQv4e2EJY/?share_source=copy_web&amp;vd_source=a6dfbeeca506f30e1619198ea57e0e2b</p</a>> <a href="/posts/de460543d4cf4dacb5f0326612455578" target="_blank" rel="noopener">前往查看更多详情＞</a>   </div>