前言

2022年的电赛结束后，留在学校有些许无聊，故自费买了一块Arduino UNO 开发板入门。
由于之前一直用的是STM32，有了开发基础，所以对于笔者而言Arduino的入门并不是很难。
跟着视频与例程学习了几天，学习了如何使用Arduino控制RGB灯。
但仅仅点个灯，未免有些单调，于是在某个安静的夜晚，想法就这么诞生了。

一、Arduino UNO开发板简介

Arduino UNO是基于ATmega328P的Arduino开发板。它有14个数字输入/输出引脚（其中6个可用于PWM输出）、6个模拟输入引脚，一个16 MHz的晶体振荡器，一个USB接口，一个DC接口，一个ICSP接口，一个复位按钮。

在接触到Arduino之后，就感觉到它比STM32要友好许多，省去许多纷繁的配置，不需要了解眼花缭乱的寄存器，只需要像搭积木一样，用别人造好的轮子来构造自己的逻辑代码。
在淘宝购买一块Arduino UNO的板子，跟着客服的资料，基本几天就可入门。
对于Arduino的入门学习，个人推荐B站太极创客的教程：Arduino入门教程

二、Arduino控制RGB灯

1.原理

Arduino开发板通过其自带的数字引脚，输出PWM信号来改变LED灯的亮度阶数，再使三盏灯的亮度叠加在一起，亮度阶数的不同组合即产生不同颜色的光。我们通过串口发送不同的RGB数值，Arduino接收到RGB三组数值后进行处理，最后执行指令。

2.程序源码

 
/*
 * Serial-RGB-LED
 * 通过串口输入信息调整LED的颜色
 * 指令示例： r128g100b20
 * 以上指令将LED的RGB数值调整为（128，100，20）
 *         
 */
#define rLedPin  5  //引脚R
#define gLedPin  6  //引脚G
#define bLedPin  3  //引脚B

int ledR  = 0; //R Led 亮度
int ledG  = 0; //G Led 亮度
int ledB  = 0; //B Led 亮度
 
void setup() {
  pinMode(rLedPin, OUTPUT);
  pinMode(gLedPin, OUTPUT);
  pinMode(bLedPin, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop() {
  
  if (Serial.available()>0) { 
    char serialCmdChar = Serial.read();  
    serialCmd(serialCmdChar);       
  }
  delay(20);      
}
 
void serialCmd(char serialCmdChar) {  
  switch (serialCmdChar){
    case 'r':
      ledR = Serial.parseInt();
      break;
 
    case 'g':
      ledG = Serial.parseInt();
      break;
 
    case 'b':
      ledB = Serial.parseInt();
      break;    
 
 
  analogWrite(rLedPin, ledR);
  //delay(10);
  analogWrite(gLedPin, ledG);
  //delay(10);
  analogWrite(bLedPin, ledB); 
  delay(20);   
}

三、QT Creator编写上位机

1.开发准备

既然Arduino是通过串口来实现RGB灯功能的，那么我们开发的上位机本质上是一个串口发送端。
程序流程图：

这里我们使用QT Creator来开发，好处多多：
一是入门简单，仅需要一定的C++基础，开发周期短；
二是功能强大，包含丰富的开发库，并且支持跨平台。
详细可看我之前的文章：
【上位机】通过QTCreator编写WIFI上位机与网络调试助手通信绘制曲线
【上位机与下位机通信】使用WIFI模块ESP8266连接单片机与上位机通信

2.数据处理源码

/*发送RGB值*/
void ArduinoRGB::on_Set_Button_clicked()
{
    QString sendstr = 'r'+ui->R_Editor->toPlainText() +
                       'g'+ui->G_Editor->toPlainText()+
                        'b'+ui->G_Editor->toPlainText(); //拼接三个文本框数据
    QByteArray sendarr = sendstr.toLocal8Bit(); //转换数据类型
    serialport->write(sendarr);
}

/*清空输入框*/
void ArduinoRGB::on_Clear_Button_clicked()
{
    ui->R_Editor->clear();
    ui->G_Editor->clear();
    ui->B_Editor->clear();
}

3.开发成果

这是一个功能较为简单的上位机，只需在RGB输入框中输入合适的数值，便可控制连接在Arduino上的RGB灯产生不同颜色的光。

4.实物效果

四、总结

这是本人在放假期间无聊时所做的一个小项目，后续还打算学习开发安卓应用实现手机端控制以及基于ESP8266的WIFI物联网控制，还有十来天就开学了，也不知道进度能到哪，好好努力吧！