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` 1、作品简介 
断电了，还在挑灯阅读，太伤眼了；大半夜，灯太亮，太刺眼，影响小伙伴，那么黑，键盘看不见，怎么玩游戏，台灯那么大，太笨拙，太站地方，春节后214情人节很快到了，其实我想来个浪漫的夜色。。。 有解决之道？ 呵呵，本文这个可通过USB来控制三基色RGB灯可完美地完成这个小CASE。 2、作品亮点 传统的USB LED小台灯方案，都是一个简单的方案，即把多个白色LED灯和电阻串并起来，然后直接接到USB的VBUS（+5V）电源端上，然后这样的方案，只能发出单色的光。 相比之下，本方案具有以下创新和特点： ① 发光单元采用RGB三基色LED灯，通过任意搭配理论上可发出255x255x255=16581375种颜色的灯光！ ② Windows端的人机界面程序，可以及其方便地控制RGB灯的发光颜色。 ③ 调整好的LED灯发光颜色，断电后可保存在单片机的EEPROM里，上电后颜色可恢复。 ④ 采用支持USB HID协议的CH9326芯片，可无需再麻烦安装驱动程序（即免驱动），而且采用 HID协议还可广泛应用于多种操作系统，如window 7, XP, Linux等等. ⑤ 板载电子芯片式保险丝BD2243G，具有uS级别的过流保护功能，相比可恢复保险丝那种数秒反应的传统方案，BD2243G具有数千倍更快的过流保护动作。而且通过外置的电阻R，可任意设置过流保护的大小。
设置好了颜色的USB LED灯，还可以这样用，直插充电宝~ 3、系统构架图
4、原理图 原理图分为多个部分，下面逐一介绍： 第一部分: 系统供电和VBUS过流保护部分:
备注说明： 上图中，采用ROHM罗姆公司的DB2243G芯片，通过调节R2电阻，可以设置电流受限的大小，当电流超过改值时，Pin6 脚输出为零伏，即负载断开，同时D2这个红色的发光LED指示灯会亮起，表示过流啦！正常输出情况下，D2是熄灭的。有了这个电路，即使负载直接对地短接，都不会损坏PC机的USB端口！而且保护动作极快！不是传统可恢复保险丝那种简单的被动器件可比拟的。过流状态消除后，Pin6 脚立刻恢复正常输出状态，即输出等于5V。 第二部分：系统供电部分
备注说明： 上图中，SOT-23封装的LDO芯片PT5110的作用是把5V降压到+3.3V。如果系统（负载端）需要VCC=5V，那PT5110应该不焊接，同时在F2焊接一个零欧姆的电阻或者焊接一个可恢复保险丝即可。需要指出的是，系统中的芯片（单片机和CH9326）都是可以在5V或3.3V下工作的。区别只是IO输出的电平不同而已。 第三部分：USB通信部分
备注说明： 上图中，USB通信部分由CH9326独立完成，它可完成USB枚举、配置和收发通信任务，大大减轻和解决了单片机的USB 通信难题。CH9326可以理解成一个透明的通信装置，任何简易的单片机都可以不用考虑USB是如何实现的，只负责串口收发数据即可USB双向通信功能。在本系统总，CH9326的主要用途是将PC端发过来的RGB灯的控制数据输出到串口TxD中，同时也可以将RxD端口接收到的单片机数据回传到PC中。 需要指出的是： 如果想让CH9326工作于5V，那R14电阻需要空着。而想让CH9326工作于3.3V,那R14电阻需要焊接上0欧姆；此外，D5 LED指示灯在USB连接到PC后，如果能通信正常，那D5会亮起，反之不亮。而单片机可以通过USB-LINK-OK这根线了解到USB通信连接的状态。如果通信不正常，单片机可以通过/RESET信号对CH9326进行复位。 第四部分：单片机驱动和控制RGB灯部分
备注说明： 上图中，LED灯的主控由8位单片机 stm8s003或stm8s103完成，单片机通过三路PWM的方式分别控制RGB灯的发光颜色。P1是单片机的烧录和仿真下载端口，使用者可以用ST-LINK/V2 这个才几十元的单片机开发工具！ 5、材料清单（BOM列表) 以下是这个电子制作的BOM列表，器件全部采购来自立创商城(szlcsc.com),PCB板的制造和SMT贴片在深圳嘉立创完成。
6、PCB实物图
7、软件部分的描述 软件分为两部分，一部分是单片机端的实现，另外一部分是PC电脑端（上位机）的控制程序。其中，单片机上电后首先初始化相关IO、按键扫描、串口波特率和串口中断。其关键部分的代码如下： 三路PWM输出控制的初始化片段：
主程序Main的重复执行部分： while (1) { if(tFlag) //------- 通过状态机的方式，每隔 8ms 执行一次按键处理的其中一个步骤 { IWDG_ReloadCounter(); //Reload IWDG counter KeyScan(); tFlag = 0; } if(MyKey[0].KeyPress) //------- 如果发现按键有效被按下，重复关灯或开灯（颜色不变） { if(sMode==0) { tiM2_SetCompare2(0x00); TIM2_SetCompare1(0x00); TIM2_SetCompare3(0x00); } else { TIM2_SetCompare2(RxBuffer[0]); TIM2_SetCompare1(RxBuffer[1]); TIM2_SetCompare3(RxBuffer[2]); } sMode = ~sMode; MyKey[0].KeyPress = 0; //-- 完成按键按下的任务，清除按键处理标记。 } if(RxFlag) //---- 通过串口中断的方式，接收串口数据。收到后RxFlag=1 { //--- 收到PC端（CH9326）下传过来的RGB数据，然后输出改变RGB-LED灯的 PWM驱动信号，同时保存PWM值到单片机的EEPROM区。 sMode = 0x00; TIM2_SetCompare2(RxBuffer[0]); TIM2_SetCompare1(RxBuffer[1]); TIM2_SetCompare3(RxBuffer[2]); SaveValue(); //---- 保存PWM驱动信号，上当后将可恢复LED颜色。 UART1_ITConfig(UART1_IT_RXNE_OR, ENABLE); //--- 再次允许串口接收 RxFlag = 0; //---- 串口接收处理完毕，清楚接收标记。 } } //--- End of While(1) //------------- 以下是串口中断的处理部分：通过状态机的方式，接收RGB灯的控制数据 INTERRUPT_HANDLER(UART1_RX_IRQHandler, 18) { //=================== Receiver Processing gTemp = UART1->SR; //--- Creal OverRUN if possible. gTemp = UART1->DR; //--- UART1_ReceiveData8(); switch(gState) { case 0x00: if(gTemp==0x1B)gState = 0x01; else gState = 0x00; break; case 0x01: if(gTemp==0xF5) { gState = 0x02; gRxIndex = 0x00; } else gState = 0x00; break; case 0x02: RxBuffer[gRxIndex++]= gTemp; //----- Following xxx Bytes... if(gRxIndex>=3) //--- Receive Finish,OK { UART1_ITConfig(UART1_IT_RXNE_OR, DISABLE); gState = 0x00; RxFlag = 0xFF; } break; default: gState = 0x00; break; } //------- End of Swith(gState) } PC电脑端（上位机）的控制程序，其界面如下：
备注说明： 因版面有限，单片机端和PC电脑端的控制程序（VC++ 编写）的全部源码 `
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· 2017-7-19 10:31:04
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