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一、项目背景

        最近购入的 X99 系列主板，没有风扇的 ARGB 彩灯接口，并且在 Ubuntu 系统上 4pin 的风扇接口调速也是非常的难用，sensor 扫描不到传感器，于是决定手搓一个风扇控制器，来实现转速自定义和彩灯控制。

        我控制的风扇仅限于机箱的通风风扇，CPU的风扇一定还是要电脑自动控制，要么就开满转速！！！

        这里先上一个最终的效果图：

二、单片机工作逻辑

        开发板我使用 STM32F103C6T6A 的最小系统板，这样塞进机箱也不占空间，并且买了一个电源的转接线：

        这里转出来的黄线是 12V，红线 5V，直接从电源给单片机供电，更稳定耐用，风扇接到这里的 12V，不接主板，电压稳定并且可以防止 PWM 线与主板冲突。

        单片机部分的控制有很多开源代码和课程，这里我使用的是 B 站 UP 主的代码：

源码地址：

【WS2812】串行控制全彩色LED | 波特律动https://docs.keysking.com/docs/stm32/example/Misc_AmbientLight建议可以先看一遍课程，学习 WS2812B 的控制逻辑。

        对于风扇转速的控制就简单多了，只需要输出一路普通的 25KHz 的 PWM 波形即可，根据占空比即可控制转速。由于 WS2812B 所需的频率和风扇所需的频率不同，所以必须使用不同的定时器来控制。代码这里就不多赘述，读者可以自行参考我的源码。

        主要讲一下彩灯的效果，我目前实现了三种模式，分别是彩虹跑马灯，单色呼吸灯和单色常亮。可以调整颜色的跳跃幅度，实现更丰富的彩虹色，也可以设置颜色的显示间隔，调整显示的变换速度。

彩虹跑马灯

        实现原理就是相邻灯珠的颜色需要阶梯式显示，通过 step 参数进行控制，间隔越大显示颜色越丰富。

        每次显示的颜色采用正弦函数实现周期性变换，phase 参数用于控制取色的相位。

        这里还使用到了速度转为延时的函数，用于控制肉眼所见的颜色变换速度，延时越长，颜色变换越慢：

单色呼吸灯

        这部分主要是通过递增和递减 RGB 三原色的值实现，彩虹色的呼吸灯感觉怪怪的，变了好像又没变，于是只做了单色的呼吸灯。为了简单明了，我使用多层循环实现，方便理解，参数同上，详细可看注释：

单色模式

        这部分主要是为了开发阶段调试用的，干脆就保留了，有时候一直保持一个色也挺好看的：

        底层的设置函数这里就不详细展开了，大家看完课程再来看我的源码就会一目了然。

三、PC 端控制 APP

通信方式

        开发阶段考虑过要不要增加无线控制器，这样还可以使用手机进行控制。不过对于我使用的最小尺寸板来说，增加的外设也是需要串口来进行通信，对于蓝牙和 WIFI 模块还得封装 AT 指令，干脆就直接串口接 PC，远程 PC 再控制岂不是也挺方便。

        单片机的串口我直接放在机箱内部，因为刚好主板的前置 USB3.0 接口空闲，于是我买了一个转接模块：

        直接插上 USB 转串口模块，在机箱内部实现通信。

APP使用

        APP 使用 C 程序编写，根据命令行传参进行数据帧的封装，并调用串口完成一次数据的发送和返回命令的接收：

        目前支持设置模式，设置颜色变换速度，设置颜色变换步幅，设置单色模式下的 RGB 颜色值以及设置风扇的转速。例如，设置模式为 1，会显示封装后的数据帧，然后会打印单片机端返回的信息：

数据帧定义

        对于数据帧的定义相对简单，就是按照

帧头，数据长度，命令类型，数据，帧尾

的方式进行封装和拆包，其中数据长度不包含命令类型，因为它始终都占用 1 字节。详细的实现原理可以查看源码。

四、总结

        项目总体不是很难，适合刚学完单片机课程的同学，我这里主要是闲着没事，想尝试自己 DIY 一下自己的新组装的个人服务器（其实大部分是二手的，俗称垃圾佬），平时编译代码用的。最后放一个机箱内部实拍，没有做美化，不难看就行，就叫他七彩小狗吧：

        希望可以帮助有需要的人，也算是为开源社区做贡献吧！

Github 链接

1125962926/PC-ARGB-Fan-Controller: Design and Implementation of PC ARGB Fan Controller Based on STM32https://github.com/1125962926/PC-ARGB-Fan-Controller