基于STM32单片机三色全彩RGB LED灯控制系统 原理图PCB程序设计

硬件电路的设计

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系统硬件系统分析设计
系统功能设计
本系统由STM32F103C8T6单片机核心板、RGB灯驱动、按键组成。
1、系统实时驱动RGB灯进行显示不同颜色，颜色调整可以通过三个按键或者蓝牙驱动。
2、三个按键分别对应RGB灯的RGB值，通过调节不同的R/G/B值可以对灯颜色进行变换
3、蓝牙也可以对R/G/B值进行设置，显示不同的颜色。通过蓝牙APP直接设置R/G/B值，滑块操作；也可以直接点击APP底部默认颜色方框直接设置成已有颜色。

设备接收蓝牙命令：
*R050G010B123#

R050 //设置R值50
G010 //设置G值10
B123 //设置B值123

蓝牙上传命令：
*R5G10B123#

R5 //当前R值5
G10 //当前G值10
B123 //当前B值123

系统硬件系统分析设计
1、STM32单片机核心电路设计
STM32系列处理器是意法半导体ST公司生产的一种基于ARM 7架构的32位、支持实时仿真和跟踪的微控制器。选择此款控制芯片是因为本系统设计并非追求成本的最低或更小的功耗，而是在实现本设计功能的前提下能够提供更丰富的接口和功能以便于设计实验系统各实验项目所需的外围扩展电路。此款控制芯片在完成单片机课程的学习后上手较为容易，在医疗器械中应用广泛，具有很好的学习、实验研究价值。
一、STM32的主要优点：
（1）使用ARM最新的、先进架构的Cortex-M3内核
（2） 优异的实时性能
（3） 杰出的功耗控制
（4） 出众及创新的外设
（5） 最大程度的集成整合
（6） 易于开发，可使产品快速将进入市场
二、STM32——最佳的平台选项
对于使用同一平台进行多个项目开发而言，STM32是最
佳的选择：
（1） 从仅需少量的存储空间和管脚应用到需要更多的存储空间和管脚的应用
（2） 从苛求性能的应用到电池供电的应用
（3） 从简单而成本敏感的应用到高端应用
（4） 全系列脚对脚、外设及软件的高度兼容性，给您带来全方位的灵活性。您可以在不必修改您原始框架及软件的条件下，将您的应用升级到需要更多存储空间或精简到使用更少存储空间/ 或改用不同的封装的规格。
STM32F103C8T6单片机核心板接口电路图如下图所示。

核心板设计：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
3、LY蓝牙模块电路设计
蓝牙模块是指集成蓝牙功能的芯片基本电路集合，用于无线网络通讯。本蓝牙模块就是为了只能无线数据传输而专门打造的，本模块支持串行接口，支持SP蓝牙串口协议，具有成本低、体积小、收发灵敏性高等特点，只需配备少许的外围元件就能实现大功能。
一、模块特点
（1）支持蓝牙 SPP 串口协议
（2）内置 PCB 天线
（3）支持 UART 接口
（4）蓝牙 Class 2
（5）数据传输比 BLE 蓝牙快、可达到 8K 每秒以上的速率
（6）支持与 SPP 主蓝牙模块连接通信（JDY-30 为从 SPP 蓝牙模块）
（7）支持与电脑 SPP 蓝牙通信
（8）支持 Android 手机 SPP 通信
二、产品应用范围
（1） POS 机
（2）蓝牙打印机
（3）蓝牙玩具
（4）蓝牙高速数据传输产品应用
（5）小家电
（6）汽车电子
三、模块技术参数
（1）工作电压：3.3V-6V
（2）工作温度：-40℃-85℃
（3）天线：PCB板载天线
（4）功耗：19mA
四、模块接口说明
（1）RXD 串口输入，电平为TTL电平
（2）TXD 串口输出，电平为TTL电平
（3）GND 接GND
（4）VCC 接3.3V-6V
蓝牙模块接口电路图如下图所示。

在这里插入图片描述
4、RGB灯板模块
RGB灯板内置器件为SK6812，SK6812是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控LED光源,内部采用驱动芯片SM16723P,其外 型与一个5050LED灯珠相同，每个元件即为一个像素点。像素点内部包含了智能数 字接口数据锁存信号整形放大驱动电路，电源稳压电路，内置恒流电路，高精度RC振荡器，输出驱动采用专利PWM技术，有效保证了像素点内光的颜色高一致性; 数据协议采用单极性归零码的通讯方式，像素点在上电复位以后，DIN端接受从控制 器传输过来的数据，首先送过来的24bit数据被第一个像素点提取后，送到像素点内 部的数据锁存器，剩余的数据经过内部整形处理电路整形放大后通过DO端口开始转 发输出给下一个级联的像素点，每经过一个像素点的传输，信号减少24bit。像素点采用自动整形转发技术，使得该像素点的级联个数不受信号传送的限制，仅仅受限信 号传输速度要求；LED具有低电压驱动，环保节能，亮度高，散射角度大，一致性好，超低功率，超长寿命等优点。将控制电路集成于LED上面，电路变得更加简单，体积小，安装更加简便。
主要应用领域：
LED全彩发光字灯串，LED全彩模组，LED幻彩软硬灯条，LED护栏管，LED外观/情景照明。
LED点光源，LED像素屏，LED异形屏，各种电子产品，电器设备跑马灯。
一、模块参数
（1）输入电压 VIN +3.5～+5.5 V
（2）逻辑输入电压 VI -0.5～+5.5 V
（3）工作温度 Topt -40~+85 ℃
（4）储存温度 Tstg -50~+150 ℃
二、接口说明
（1）GND 地 信号接地和电源接地
（2）DIN 数据输入 控制数据信号输入
（3）+5V 电源 供电管脚
（4）DO 数据输出 控制数据信号输出
三、模块接口原理图如下图所示。
在这里插入图片描述
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