# SmartMassager_STM32

STM32 智能按摩器控制系统项目

## 项目概述

本项目基于 STM32 微控制器开发的智能按摩器控制系统，集成了串口屏显示、FreeRTOS 实时操作系统、MP3语音提示、定时倒计时、多档位电机控制等功能。系统支持完整的按摩操作流程，包括定时设定、档位调节、加热控制等，并通过语音提示提供友好的用户交互体验。

## 硬件平台

- **主控芯片**: STM32F103XE 系列微控制器
- **显示屏**: JC 系列串口屏（通过 USART1 通信，波特率 115200）
- **MP3模块**: 通过 USART3 通信（波特率 9600）
- **电机控制**: TIM3 PWM 输出（三档 PWM：75% / 85% / 95%）
- **加热控制**: TIM1 CH1 PWM 输出（占空比 300）
- **操作系统**: FreeRTOS 实时操作系统
- **调试工具**: ST-LINK

## 功能特性

### 核心功能

#### 1. 定时倒计时系统
- 支持 0→10→20→30→0 分钟循环定时设定
- 实时倒计时显示，动态更新剩余时间
- 定时结束自动停止所有设备（电机、加热）
- 运行中按下定时键可取消定时并停止

#### 2. MP3语音提示系统
- 18个预设语音文件，覆盖所有操作场景
- 支持播放控制：播放指定索引曲目、停止、暂停、设置音量、切换音源
- 自动校验和计算，确保通信可靠性
- 语音提示包括：欢迎语、定时设定、档位变化、加热开关、错误提示等

#### 3. 多档位电机控制
- 三档力度调节：75%（一档） / 85%（二档） / 95%（三档）
- 启动冲击时间：1500ms
- 降档平滑过渡：800ms 适应时间 + 100% PWM 冲击
- 精确的 PWM 通道控制：`Motor_StartAll()` / `Motor_StopAll()`
- 优化一档力度从 65% 提升至 75%，改善低速按摩效果

#### 4. 加热控制
- PWM 控制加热输出（TIM1 CH1，占空比 300）
- 开关状态实时显示
- 配合语音提示反馈

#### 5. 分区屏幕显示
- **Zone1**: 显示时间状态（停止 / 设定时间 / 剩余时间倒计时）
- **Zone2**: 显示按摩档位（停止 / 一档 / 二档 / 三档）
- **Zone3**: 显示加热状态（开启 / 关闭）
- 动态生成剩余时间 GBK 字符串（"时间:剩余XX分"）
- 状态变化时才更新屏幕，优化性能

#### 6. LED指示灯
- **RUN_LED**: 运行时以 500ms 周期闪烁，停止时熄灭
- **ERR_LED**: 无效操作时亮 1 秒提示
- 低电平点亮控制方式

#### 7. 操作安全机制
- 所有操作（按摩、加热）需先设定时间，否则提示错误
- 未设定时间操作时播放语音"请先设定时间"并点亮 ERR_LED
- 完善的错误处理和用户提示

## 按键功能

| 按键 | 功能 | 说明 |
|------|------|------|
| **TIME_KEY** | 定时设定 | 循环切换：0→10→20→30→0 分钟 |
| **M_KEY** | 加档 | 从当前档位递增（0→1→2→3），到三档时提示"已到最大档位" |
| **M_KEYC7** | 减档 | 从当前档位递减（3→2→1→0），减到0档时停止按摩 |
| **HOT_KEY** | 加热开关 | 切换加热开/关状态 |

## 软件架构

### 主要模块

1. **MP3驱动模块** (`mp3_driver.c`)
   - 完整的 MP3 驱动协议实现
   - 支持播放控制命令封装
   - 自动校验和计算

2. **屏幕驱动模块** (`screen.c`)
   - 串口屏底层驱动实现
   - 分区显示功能（Zone1/Zone2/Zone3）
   - GBK 字符显示支持
   - 基本绘图功能（点、线、矩形、圆形）
   - 图片显示功能

3. **电机驱动模块** (`motor_driver.c`)
   - 三档 PWM 控制
   - 启动加速功能
   - 降档冲击优化
   - 精确通道控制

4. **GBK文本模块** (`gbk_text.c`)
   - GBK 编码文本常量定义
   - 支持动态时间字符串生成

5. **任务调度模块** (`freertos.c`)
   - 基于 FreeRTOS 的多任务管理
   - Motor 任务（500ms 周期）
   - Screen 任务（10ms 周期）
   - 定时器 Tick 处理（1秒周期）

6. **日志系统**
   - 集成 EasyLogger 日志框架
   - 多级别日志输出

### 核心 API

#### 定时器 API
- `Timer_CanOperate()` - 检查定时器是否可操作
- `Timer_GetRemainingSeconds()` - 获取剩余秒数
- `Timer_GetMinutes()` - 获取设定的分钟数
- `Timer_IsRunning()` - 检查定时器是否运行中

#### MP3播放 API
- `MP3_Play(uint8_t index)` - 播放指定索引曲目
- `MP3_Stop()` - 停止播放
- `MP3_Pause()` - 暂停播放
- `MP3_SetVolume(uint8_t volume)` - 设置音量（0-30）
- `MP3_SetSource(uint8_t source)` - 设置音源

#### 电机控制 API
- `Motor_SetGear(uint8_t gear)` - 设置档位（0-3）
- `Motor_StartAll()` - 启动所有电机通道
- `Motor_StopAll()` - 停止所有电机通道
- `Motor_GetCurrentGear()` - 获取当前档位

#### 屏幕控制 API
- `Screen_Init()` - 屏幕初始化
- `Screen_Clear()` - 清屏
- `Screen_DrawText16_GBK()` - 绘制16号字体GBK文本
- `Screen_DrawText24_GBK()` - 绘制24号字体GBK文本
- `Screen_ShowZone1_Time()` - 显示Zone1时间状态
- `Screen_ShowZone2_Gear()` - 显示Zone2档位状态
- `Screen_ShowZone3_Heat()` - 显示Zone3加热状态

## 开发环境

- **IDE**: STM32CubeIDE
- **编译器**: GCC ARM
- **构建工具**: CMake
- **调试工具**: ST-LINK

## 构建说明

1. 克隆项目到本地
2. 使用 STM32CubeIDE 导入项目
3. 配置目标芯片型号（STM32F103XE）
4. 编译项目
5. 通过 ST-LINK 下载到目标板

### 依赖文件
- `CMakeLists.txt` - CMake 构建配置
- `CMakePresets.json` - CMake 预设配置
- `STM32F103XX_FLASH.ld` - 链接脚本
- `startup_stm32f103xe.s` - 启动文件

## 使用说明

### 基本操作流程

1. **上电启动**
   - 系统自动初始化
   - 播放欢迎语音（MP3文件1）
   - 屏幕显示加载界面

2. **设定时间**
   - 按下 `TIME_KEY` 选择定时时长（10/20/30分钟）
   - 屏幕显示设定时间
   - 播放相应语音提示

3. **启动按摩**
   - 按下 `M_KEY` 启动按摩（一档）
   - RUN_LED 开始闪烁
   - 开始倒计时

4. **调节档位**
   - 按 `M_KEY` 加档（一档→二档→三档）
   - 按 `M_KEYC7` 减档（三档→二档→一档→停止）
   - 每次操作播放语音提示

5. **加热控制**
   - 按 `HOT_KEY` 开关加热
   - 屏幕显示加热状态
   - 播放语音提示

6. **定时结束**
   - 倒计时归零
   - 自动停止所有设备
   - 播放"定时结束，按摩结束"语音

### 语音文件索引

| 索引 | 语音内容 | 触发时机 |
|------|----------|----------|
| 1 | 欢迎语 | 系统启动 |
| 2 | 设定10分钟 | 定时键按下 |
| 3 | 设定20分钟 | 定时键按下 |
| 4 | 设定30分钟 | 定时键按下 |
| 5 | 取消定时 | 定时键取消 |
| 6 | 按摩已停止 | 取消定时 |
| 7 | 按摩开始 | 首次启动按摩 |
| 8 | 一档 | 加档到一档 |
| 9 | 二档 | 加档到二档 |
| 10 | 三档 | 加档到三档 |
| 11 | 已到最大档位 | 尝试加到四档 |
| 12 | 一档 | 降档到一档 |
| 13 | 二档 | 降档到二档 |
| 14 | 按摩停止 | 降档到零档 |
| 15 | 加热已开 | 打开加热 |
| 16 | 加热已关 | 关闭加热 |
| 17 | 请先设定时间 | 未设定时间操作 |
| 18 | 定时结束，按摩结束 | 倒计时结束 |

## 项目结构

```
SmartMassager_STM32/
├── Core/                      # 核心代码
│   ├── Inc/                   # 头文件
│   │   ├── mp3_driver.h      # MP3驱动头文件
│   │   ├── motor_driver.h    # 电机驱动头文件
│   │   ├── screen.h          # 屏幕驱动头文件
│   │   ├── gbk_text.h        # GBK文本定义
│   │   └── freertos.h        # FreeRTOS配置
│   └── Src/                   # 源文件
│       ├── mp3_driver.c      # MP3驱动实现
│       ├── motor_driver.c    # 电机驱动实现
│       ├── screen.c          # 屏幕驱动实现
│       ├── gbk_text.c        # GBK文本实现
│       ├── freertos.c        # FreeRTOS任务实现
│       └── main.c            # 主程序
├── Drivers/                   # STM32 HAL驱动
├── Middlewares/               # 中间件（FreeRTOS）
├── Development_Docs/          # 开发文档
│   └── Serial_Screen_Docs/    # 串口屏相关文档
│       ├── LIST/              # MP3集成文档和脚本
│       └── 测试记录/          # 功能测试记录
├── build/                     # 构建输出目录
├── CMakeLists.txt            # CMake配置
├── anmo.ioc                  # STM32CubeMX项目文件
└── README.md                 # 项目说明文档
```

## 文档资源

### 开发文档
- `Development_Docs/Serial_Screen_Docs/LIST/mp3_integration_summary.md` - MP3集成文档
- `Development_Docs/Serial_Screen_Docs/LIST/mp3_usage_example.py` - MP3使用示例
- `Development_Docs/Serial_Screen_Docs/LIST/rename_mp3_files.py` - MP3文件重命名脚本
- `Development_Docs/Serial_Screen_Docs/LIST/verify_mp3_checksum.py` - MP3校验和验证脚本

### 测试记录
- `Development_Docs/测试记录/` - 功能测试记录目录

## 技术支持

如有问题请联系开发团队或查看相关技术文档。

## 版本信息

- **当前版本**: v2.0.0
- **发布日期**: 2025年2月
- **主要更新**:
  - ✅ 完整实现定时倒计时功能
  - ✅ 集成MP3语音提示系统
  - ✅ 优化电机控制（一档力度提升、降档平滑）
  - ✅ 新增分区屏幕显示
  - ✅ 实现LED运行指示和错误提示
  - ✅ 完善操作安全机制

## 许可证

本项目仅供学习和参考使用。

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**注意**: 使用前请确保所有硬件连接正确，电源电压符合要求，避免在潮湿环境中使用。