如何通過手機(jī)APP控制單片機(jī)顯示

一、系統(tǒng)概述與原理

本篇文章將探討如何通過手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)顯示的遠(yuǎn)程控制。其基本原理是：單片機(jī)通過串口控制藍(lán)牙模塊，實(shí)現(xiàn)與手機(jī)APP的配對(duì)通信。

二、實(shí)驗(yàn)功能實(shí)現(xiàn)

1. 通過STM32的USART2（PA2，PA3）連接ATK-HC05藍(lán)牙模塊，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙模塊的狀態(tài)檢測與顯示。

2. 通過KEY0按鍵，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙模塊數(shù)據(jù)的定時(shí)發(fā)送與接收。

3. 通過WK_UP按鍵，設(shè)置藍(lán)牙模塊的工作模式，包括主從模式切換。

4. 利用LCD顯示藍(lán)牙模塊接收到的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示。

5. 通過USMART對(duì)藍(lán)牙模塊進(jìn)行AT指令查詢和設(shè)置，增強(qiáng)功能拓展性。

6. 結(jié)合手機(jī)端藍(lán)牙軟件（如藍(lán)牙串口助手），實(shí)現(xiàn)手機(jī)的無線控制，如點(diǎn)亮和關(guān)閉LED1。

三、針對(duì)單片機(jī)開發(fā)的輕量級(jí)OTA組件介紹——mOTA

接下來為大家介紹一款專為單片機(jī)開發(fā)的輕量級(jí)OTA組件：mOTA。這是一款專為32位MCU設(shè)計(jì)的OTA組件，包含bootloader、固件打包器（Firmware_Packager）、固件發(fā)送器三部分。其特色在于提供了一個(gè)基于STM32F103和YModem-1K協(xié)議的案例。

四、mOTA組件功能及特點(diǎn)

mOTA中的m可意為mini、micro、MCU（Microcontroller Unit），而OTA代表Over-the-Air Technology，是一種分發(fā)新軟件、配置及更新加密密鑰的方法。該組件實(shí)現(xiàn)了MCU設(shè)備上的OTA升級(jí)，主要依賴于IAP（In Application Programming）技術(shù)。MCU通過外設(shè)接口如UART、IIC、SPI等連接具備聯(lián)網(wǎng)能力的模塊或設(shè)備，完成固件更新操作。

五、mOTA組件工作原理與架構(gòu)

上位機(jī)從服務(wù)器拉取固件包后，通過約定的通訊協(xié)議發(fā)送至MCU。MCU負(fù)責(zé)固件的解析、解密、存儲(chǔ)及更新。此過程涉及固件檢測與處理機(jī)制，由PDF文檔輔助理解代碼邏輯。該組件的工具基于Qt6開發(fā)，YModem_Sender依賴Qt的serial_port庫，主要在Windows 10和Windows 11平臺(tái)上測試。

六、mOTA組件的使用與移植說明

使用mOTA組件時(shí)，需遵循其軟件架構(gòu)和文件架構(gòu)的設(shè)計(jì)思路。固件更新流程因配置的分區(qū)方案不同而有所差異。案例采用YModem-1K協(xié)議，若直接使用或測試example目錄中的案例，固件打包器的表頭尺寸需選擇為1024byte?？赏ㄟ^板卡上的功能按鍵作為觸發(fā)條件來模擬上位機(jī)向設(shè)備發(fā)送更新指令。關(guān)于移植過程，提供了基本的步驟指導(dǎo)，包括bootloader和APP部分。通過這樣的設(shè)計(jì)，使得單片機(jī)與手機(jī)APP之間的控制更為便捷、高效和靈活。關(guān)于某些技術(shù)問題的解答與開源工程介紹

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一、開源工程簡介及致謝

對(duì)于開源工程的一些解答，包括減小bootloader占用空間、移植說明、fpk文件、無表頭更新流程等。感謝眾多第三方庫的貢獻(xiàn)者，他們的優(yōu)秀代碼庫為我們提供了強(qiáng)大的支持（排名不分先后）。想要了解更多詳情，請(qǐng)?jiān)L問開源地址：gitee.com/DinoHaw/mOTA。

二、Linux 上搭建 51 單片機(jī)開發(fā)環(huán)境的方法

在Linux系統(tǒng)上搭建51單片機(jī)開發(fā)環(huán)境，本文將介紹一種利用Flatpak版Q4Wine與Keil作為開發(fā)工具的方法。

安裝Flatpak，這一步驟在大多數(shù)Linux發(fā)行版中都非常簡單，通常只需安裝名為flatpak的包即可。以openSUSE為例，添加軟件源后，可以輕松安裝Q4Wine。Q4Wine是一個(gè)能在Linux系統(tǒng)上運(yùn)行Windows應(yīng)用程序的平臺(tái)，它提供了強(qiáng)大的發(fā)行版兼容性，適用于openSUSE、Fedora、Arch、Ubuntu、Debian等。

配置Q4Wine時(shí)，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的前綴，命名為“C51”。因?yàn)镵eil4、Keil5和STC-ISP都是32位程序，所以架構(gòu)選擇win32。路徑等設(shè)置保持默認(rèn)即可，前綴保存位置在~/.var/app/ua.org.brezblock.q4wine/data/wineprefixes/。

接下來，通過Q4Wine運(yùn)行Keil5安裝包。安裝過程中，需要同意許可協(xié)議，并依次確認(rèn)完成。至于安裝時(shí)需要填寫的郵箱和公司信息，只需確保郵箱格式正確，內(nèi)容可以隨意填寫。

安裝STC-ISP時(shí)，由于它依賴于mfc42.dll運(yùn)行庫，可以通過Q4Wine的設(shè)置選項(xiàng)卡使用Winetricks進(jìn)行安裝。另一種便捷的方法是直接復(fù)制mfc42.dll到STC-ISP目錄，并將整個(gè)文件夾復(fù)制到Q4Wine的前綴中。

為了方便訪問，我們還需要在Q4Wine中添加圖標(biāo)。右鍵點(diǎn)擊空白處選擇新建圖標(biāo)，然后選擇“drive_c/Keil{_v5}/UV4/UV4.exe”作為圖標(biāo)路徑。

為了提高界面的可讀性，我們可以設(shè)置全局等寬字體。因?yàn)閃ine環(huán)境的默認(rèn)字體可能不適用于等寬字形，我們可以通過修改注冊(cè)表文件，指定自定義字體文件，如wqy-zenhei-mono.ttf。將其復(fù)制到drive_c/windows/Fonts/目錄后，使用Q4Wine的注冊(cè)表編輯器導(dǎo)入注冊(cè)表文件即可。

通過Flatpak版Q4Wine與Keil的結(jié)合，我們能夠在Linux上搭建一個(gè)完整的51單片機(jī)開發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)開發(fā)，有效提升開發(fā)效率。通過全局等寬字體的設(shè)置，可以進(jìn)一步優(yōu)化開發(fā)界面的觀感。