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基于STM32开源：磁流体蓝牙音箱（包含源码+PCB）

目录

  • 日常·唠嗑
  • 一、视频效果
  • 二、硬件设计
  • 三、程序设计
  • 四、工程获取
  • 五、专利

日常·唠嗑

21年6月，我们刚刚开始创业。在创业的道路上，我们都想到了和合伙人园丁(笔名)一起盲目摸索，基本上是一种与发展相关的合法赚钱方式(呵呵，我比较庸俗，只想赚钱)。对于一个看不见的投资，我也跟着另外三个朋友出去社交（但这次经历也是我们生活中宝贵的记忆。即使我们没有得到第一笔投资，这也是我们以企业家为事业而奋斗的一件事）。 在这个创业过程中，我们也像大多数出来创业的年轻技术人员一样接单(俗称外包赚外快)。这个磁流体项目就是我们会接的单子。21年磁流体音箱项目网上没那么多 呸呸。尽量无用，直接上视频，看效果进入文本。

一、视频效果

21年6月做的，因为找不到投资人，没有进行外包装优化。当时我们也给这部作品起了二年级的名字:毒液音箱(呵呵)

STM32:磁流体蓝牙扬声器项目开源(源代码) PCB）

二、硬件设计

主控器，我们自己画的最小系统板，板上有:控制电路 电磁铁电路 电源电路 控制电路：STM32F103C8T6最小系统 电源电路：AMS117电路 电磁铁电路：大功率MOS管做开关电路 除了自己设计的最小系统板，还需要去宝买蓝牙扬声器 一个36V可调电源，这两件事都可以自己做，但没必要，网上便宜，性能稳定，毕竟别人做了这么多年，还可以。 在电磁铁电路中，一开始我们用大功率三极管做，但是电流太大了，工作不到一会儿就会严重发热。后来三哥介绍给我MOS发现电路就好。 在这里插入图片描述

这个PCB跟着原理图，我以后会把源码放在一起，打包放在文末，有兴趣的，自己下载。

三、程序设计

事实上，这并不难做到。一些基本的人可以这样做，主要用于FFT算法，我说算法思路:这里我不会说FFT算法内容，网上讲解很多，有兴趣自己搜索。让我谈谈一般原理。在第二大硬件设计中，我们使用了大功率MOS管道开关电路实际上是为了让电磁铁吸收磁流体（如果给电，磁力就会吸收，如果没有电，磁力就会再次下降）。那么，磁流体如何随着音乐跳动呢？ 其实很简单，就是我们把单片的一个端口，根据音乐跳动（FFT频率)连续输出PWM控制此信号MOS管道开关。（注：由于电磁铁的电流非常大，必须直接由单片机隔离，因此您可以看到我设计的板有一些大电容器与小三极管隔离）。

主程序： 代码已经注释好了。相信有基础的人都能理解。如果没有基础，建议打好基础，再做这个项目。

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include "main.h" #include "stm32f1xx_hal.h" #include "adc.h" #include "dma.h" #include "tim.h" #include "usart.h" #include "gpio.h"  /* USER CODE BEGIN Includes */ #include "stm32_dsp.h" #include "table_fft.h" #include "math.h" #include "oled.h" #include "config.h"
#include "bg.h"
/* USER CODE END Includes */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
#define NPT 1024//256
#define PI2 6.28318530717959

#define K1 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_4)
#define K2 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_11)
#define K3 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_12)

//采样率计算
//分辨率：Fs/NPT 
//#define Fs 10000
#define Fs 25600
//取9984能出来整数的分辨率 9984/256 = 39Hz

#define DCT_0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET);
#define DCT_1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_SET);


/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
void Error_Handler(void);

/* USER CODE BEGIN PFP */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void Creat_Single(void);
void GetPowerMag(void);
void Single_Get(void);
void display1(void);
void display2(void);
void Key_Scan(void);
/* USER CODE END PFP */

/* USER CODE BEGIN 0 */
uint32_t adc_buf[NPT]={ 
        0};

uint8_t DCT_QD_flag;
uint16_t DCT_QD_flag1;
uint32_t error2;					//差值


long lBufInArray[NPT];
long error1[NPT/2]={ 
        0};					//差值
long lBufOutArray[NPT/2];
long lBufMagArray[NPT/2];//当前幅值
long lastSpectrum[NPT/2];//上一次幅值 差值处理使用

uint8_t ucmagarry[37];

#define SPECTRUM_WND_SIZE 10 //窗口数
#define THRESHOLD_WINDOW_SIZE 10 //均值窗口数
#define MULTIPLIER 1.0f //增益系数

uint16_t wndNum = 0;
uint16_t spectralFlux[SPECTRUM_WND_SIZE]; //前后差值
uint16_t threshold[SPECTRUM_WND_SIZE];   //均值阈值
uint16_t peakSpectrum[SPECTRUM_WND_SIZE]; //节拍值




long  DCT_error_max;									//电磁铁差值最大值
uint8_t DCT_flag=0;								//电磁铁工作标志位0开启 1关闭
uint8_t prt = 10;									//量化显示的比例
#define SHOW_NUM 4 //显示函数的个数
uint8_t display_num = 1;					//控制显示方式的
uint8_t auto_display_flag = 0;		//自动切换显示标志 1：自动切换 0:手动

uint8_t fall_pot[128];	//记录下落点的坐标






/* USER CODE END 0 */

int main(void)
{ 
        

  /* USER CODE BEGIN 1 */
	uint16_t i = 0;
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_TIM3_Init();

  /* USER CODE BEGIN 2 */
	printf("uart test! \r\n");
	
	/*初始化显示*/
	GUI_Initialize();
	/*设置前景色和背景色 这里用1和0代替*/
	GUI_SetColor(1,0);
	GUI_LoadPic(0,0,(uint8_t *)&gImage_bg,128,64);
	GUI_Exec();
	HAL_Delay(3000);
	
	//初始化下落点 把下落的点 初始化为最底部显示
	for(i=0;i<128;i++)
		fall_pot[i] = 63;
	
	/*启动ADC的DMA传输 配合下面定时器来触发ADC转换*/
	HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, adc_buf, NPT);
	/*开启定时器 用溢出事件来触发ADC转换*/
	HAL_TIM_Base_Start(&htim3);
	DCT_QD_flag=0;
	DCT_QD_flag1=0;

  while (1)
  { 
        
// DCT_1;
		
	/**********************************/			
			if(DCT_QD_flag==1)//有音乐
			{ 
        	
				DCT_0;
				if (DCT_flag == 0)//开启电磁铁
					{ 
        
						DCT_1;
						HAL_Delay(120);   
						DCT_flag =1;
						DCT_0;
					}
					else
					{ 
        
						DCT_0;
					}
					HAL_Delay(10);
			}
			else
			{ 
        
					DCT_1;
			}
  }
}

/** System Clock Configuration */
void SystemClock_Config(void)
{ 
        

  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit;

    /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  { 
        
    Error_Handler();
  }

    /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  { 
        
    Error_Handler();
  }

  PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;
  PeriphClkInit.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6;
  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
  { 
        
    Error_Handler();
  }

    /**Configure the Systick interrupt time */
  HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000);

    /**Configure the Systick */
  HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);

  /* SysTick_IRQn interrupt configuration */
  HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);
}

/* USER CODE BEGIN 4 */
/************FFT相关*****************/
//测试用 生成一个信号
void Creat_Single(void)
{ 
        
	u16 i = 0;
	float fx=0.0;
	
	for(i=0; i<NPT; i++)
	{ 
        
		fx = 2048+2048*sin(PI2 * i * 200.0 / Fs)+
				 3100*sin(PI2 * i * 502.0 / Fs)+
				 1300*sin(PI2 * i * 990.0 / Fs);
		lBufInArray[i] = ((signed short)fx) << 16;		
	}
}
//获取FFT后的直流分量
void GetPowerMag(void)
{ 
        
    signed short lX,lY;
    float X,Y,Mag;
    unsigned short i;
    for(i=0; i<NPT/2; i++)
    { 
        
        lX  = (lBufOutArray[i] << 16) >> 16;
        lY  = (lBufOutArray[i] >> 16);
			
				//除以32768再乘65536是为了符合浮点数计算规律
        X = NPT * ((float)lX) / 32768;
        Y = NPT * ((float)lY) / 32768;
        Mag = sqrt(X * X + Y * Y)*1.0/ NPT;
        if(i == 0)	
            lBufMagArray[i] = (unsigned long)(Mag * 32768);
        else
            lBufMagArray[i] = (unsigned long)(Mag * 65536);
    }
}
/*柱状显示*/
void display1(void)
{ 
        
	uint16_t i = 0;
	uint8_t x = 0;
	uint8_t y = 0;
	
	/*******************显示*******************/
	GUI_ClearSCR();
	for(i = 0; i < 32; i++)	//间隔的取32个频率出来显示
	{ 
        
		x = (i<<2);	//i*4
		y = 63-(lBufMagArray[x+1]/prt)-2;	//加1是为了丢掉第一个直流分量
		if(y>63) y = 63;
		
		GUI_LineWith(x,y,x,63,3,1);
		
		//画下落的点
		if(fall_pot[i]>y) fall_pot[i] = y;
		else
		{ 
        
				if(fall_pot[i]>63) fall_pot[i]=63;
				GUI_LineWith(x,fall_pot[i],x,fall_pot[i]+3,3,1);
				fall_pot[i] += 2 ;
		}
	}
	GUI_Exec();
}
/*单柱状显示*/
void display2(void)
{ 
        
	uint16_t i = 0;
	uint8_t y = 0;
	
	/*******************显示*******************/
	GUI_ClearSCR();
	for(i = 1; i < 128; i++)	
	{ 
        
		y = 63-(lBufMagArray[i]/prt)-2;
		if(y>63) y = 63;
		
		GUI_RLine(i,y,63,1);		
		//画下落的点
		if(fall_pot[i]>y) fall_pot[i] = y;
		else
		{ 
        
				if(fall_pot[i]>63) fall_pot[i]=63;
				GUI_RLine(i,fall_pot[i],fall_pot[i]+1,1);
				fall_pot[i] += 2 ;
		}
	}
	GUI_Exec();
}
/*柱状显示 中间对称*/
void display3(void)
{ 
        
	uint16_t i = 0;
	uint8_t y = 0;
	
	/*******************显示*******************/
	GUI_ClearSCR();
	for(i = 0; i < 127; i++)	
	{ 
        
		y = 31-(lBufMagArray[i+1]/prt)-2;	//加1是为了丢掉第一个直流分量
		if(y>31) y = 31;
		
		GUI_RLine(i,32,y,1);
		GUI_RLine(i,32,63-y,1);
		
		//画下落的点
		if(fall_pot[i]>y) fall_pot[i] = y;
		else
		{ 
        
				if(fall_pot[i]>30) fall_pot[i]=30;
				GUI_RLine(i,fall_pot[i],fall_pot[i]+1,1);
				GUI_RLine(i,63-fall_pot[i],63-(fall_pot[i]+1),1);
				fall_pot[i] += 2 ;
		}
	}
	GUI_Exec();
}
/*单柱状显示 中间对称*/
void display4(void)
{ 
        
	uint16_t i = 0;
	uint8_t x = 0;
	uint8_t y = 0;
	
	/*******************显示*******************/
	GUI_ClearSCR();
	for(i = 0; i < 32; i++)	//间隔的取32个频率出来显示
	{ 
        
		x = (i<<2);	//i*4
		y = 31-(lBufMagArray[x+1]/prt)-2;	//加1是为了丢掉第一个直流分量
		if(y>31) y = 31;
		
		GUI_LineWith(x,y,x,32,3,1);
		GUI_LineWith(x,63-y,x,32,3,1);
		
		//画下落的点
		if(fall_pot[i]>y) fall_pot[i] = y;
		else
		{ 
        
				if(fall_pot[i]>31) fall_pot[i]=31;
				GUI_LineWith(x,fall_pot[i],x,fall_pot[i]+3,3,1);
				GUI_LineWith(x,63 - fall_pot[i],x,63 - fall_pot[i]-3,3,1);
				fall_pot[i] += 2 ;
		}
	}
	GUI_Exec();
}


//ADC DMA传输中断
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{ 
        
	uint16_t i = 0,m=0;
	uint32_t flux 
        标签： 三极管128二三极管0t三极管f1
 
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