状态机实现RGB灯跳变

1.项目功能梗概

因为原本使用的为for循环进行遍历，然后依次执行代码，但是由于看门狗的存在，不能使用delay_ms这种死延时。所以现在打算定时器回调函数控制状态机状态这种方法。

2.状态机

作用

当系统需要执行某个任务时，可以根据状态机的状态选择不同的操作，例如：

  • 控制系统状态：例如控制器根据状态机的状态选择执行不同的操作，从而控制整个系统的状态，例如开关灯、控制电机等。
  • 系统调度：例如操作系统根据状态机的状态选择执行不同的任务，从而实现系统的调度。
  • 系统事件处理：例如网络通信系统根据状态机的状态选择不同的数据处理方式，例如处理接收到的数据、发送数据等。
  • 系统错误处理：例如系统出现错误时，可以根据状态机的状态选择不同的错误处理方式，例如重新启动系统、输出错误信息等。

总之，状态机可以帮助我们将系统的复杂性分解为多个简单的状态，根据不同的状态选择执行不同的操作，从而更好地实现系统的设计与开发。

主要流程

  1. 定义状态和事件

    首先需要定义系统可能存在的所有状态，通常用枚举类型来表示。同时需要定义可能发生的所有事件，例如输入的数据、定时器到达等。

  2. 初始化状态机

    在程序启动时，需要将状态机初始化为特定的状态。

  3. 定义状态转换和动作

    使用switch-case if-else 函数指针等语句来定义状态转换和动作。当事件发生时，判断当前状态，并根据不同的事件执行相应的动作，并将状态转换为下一个状态。

  4. 事件处理

    当有事件发生时，将事件作为参数传递给状态机，并调用状态转换和动作函数。

  5. 循环执行

    状态机通常作为一个独立的任务运行，并在一个无限循环中等待事件的发生。

3.实现过程相关思考

说实话，尝试了下突然有用标志位的思路了


// 定义全局指针变量
u8 *global_bt_receive_buffer_gradually;
u32 global_length_gradually;
volatile u8 time_flag_gradually = 0;
void handleColor_arrayChange_gradually(u8 *bt_receive_buffer, u32 length)
{



    printf("通过数组控制灯颜色状态\n");
    static int j = 0;
    static int i = 5;
    u8 STEPS = 30;
    static u8 i_balance = 3;
         // 获取初始亮度i-
    u8 initial_red_value = bt_receive_buffer[i];
    u8 initial_green_value = bt_receive_buffer[i+1];
    u8 initial_blue_value = bt_receive_buffer[i+2];

    for (; (i < (length - 5)) && (time_flag_gradually == 0);)
    {

        u8 target_red_value = bt_receive_buffer[i + 3];
        u8 target_green_value = bt_receive_buffer[i + 4];
        u8 target_blue_value = bt_receive_buffer[i + 5];
        printf("i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------%d\n", i);
        printf("target_red_value------------------target_red_value---------------target_red_value%d\n", target_red_value);
        printf("target_red_value------------------target_red_value---------------target_red_value%d\n", target_green_value);
        printf("target_red_value------------------target_red_value---------------target_red_value%d\n", target_blue_value);
        // 计算每个颜色通道的增量
        int red_increment = (target_red_value - initial_red_value) / STEPS;
        int green_increment = (target_green_value - initial_green_value) / STEPS;
        int blue_increment = (target_blue_value - initial_blue_value) / STEPS;
        // 逐步更新颜色值，使其渐变到目标值
        for (; (j < STEPS) && (time_flag_gradually == 0); j++)
        {

            u8 current_red_value = initial_red_value + (red_increment * j);
            u8 current_green_value = initial_green_value + (green_increment * j);
            u8 current_blue_value = initial_blue_value + (blue_increment * j);

            handleColorChange(current_red_value, current_green_value, current_blue_value);

            // delay_2ms(24); // 延时一段时间，控制灯的变化速度
            printf("initial_red_value----initial_red_value----initial_red_value----initial_red_value----initial_red_value----%d\n", initial_red_value);
            printf("initial_green_value-----initial_green_value-------initial_green_value-------initial_green_value-------%d\n", initial_green_value);
            printf("initial_blue_valueinitial_blue_valueinitial_blue_valueinitial_blue_valueinitial_blue_valueinitial_b%d\n", initial_blue_value);
            printf("红色值每一次增量------红色值每一次增量--------红色值每一次增量--------红色值每一次增量-------红色值每一次增量%d\n", red_increment);
            printf("绿色值每一次增量------绿色值每一次增量------绿色值每一次增量------绿色值每一次增量------绿色值每一次增量------绿色值每一次增量------%d\n", green_increment);
            printf("蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------%d\n", blue_increment);
            time_flag_gradually = 1;
            printf("jjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj===================%d\n", j);
        }
        if (j >= STEPS)
        {

            j = 0;
            i = i + 3;
        }

        printf("第一组 RGB 值已经渐变到第二组一样\n");

        // 更新初始亮度为目标亮度，以便下一组渐变
        initial_red_value = target_red_value;
        initial_green_value = target_green_value;
        initial_blue_value = target_blue_value;
    }
    if (i >= (length - 5))
    {
        i = 5;
    }

    global_bt_receive_buffer_gradually = bt_receive_buffer;
    global_length_gradually = length;
}
u32 timeout_msec_gradually = 5; // 设置定时时间为10毫秒
void timeout_callback_gradually(void *priv)
{
    // 每10ms
    static u8 i = 5;
    // printf("回调函数渐变\n");
    printf("回调函数渐变%d\n", time_flag_gradually);
    // printf("time_flag_gradually != 0time_flag_gradually != 0time_flag_gradually != 0time_flag_gradually != 0time_flag_gradually != 0\n");
    i = i + 5;
    if (i == 50)
    {
        time_flag_gradually = 0;
        i = 0;
    }
    handleColor_arrayChange_gradually(global_bt_receive_buffer_gradually, global_length_gradually);
}

其实就是把第一个for循环里的数组移位转移到了小的for循环里，只有当小的for循环里面已经将颜色渐变全部实现了，才允许i++实现移位。不过有个问题就是颜色渐变完成后，会从最后一个颜色突变到第一个颜色。这里应该是在设置代码初始化时的重新赋值的原因，导致缺失了一段颜色变化。

 

  • 将所要的颜色数据数据提取出来，作为一个数组。每一次颜色渐变完成，就将数组的后三位赋值到前三位，以此类推，重新执行函数。
  • 第二种，写死，每次多执行一段最后一个颜色渐变到第一个颜色的代码。

疑惑，有没有使用更简洁的方法，或者说环形数组对这种循环显示的是不是更好。

贴一下目前代码图片

u16 timer_id_color_change_suddenly = 0;
u16 timer_id_color_change_gradually = 0;
void *private_data = NULL; // 设置私有参数为NULL
u32 timeout_msec = 10;     // 设置定时时间为10毫秒
u8 priority = 1;           // 设置优先级为1
void timeout_callback(void *priv)
{

    static u16 i = 0;
    printf("回调函数跳变\n");

    i = i + 10;
    if (i == 1000)
    {
        printf("ifififiifiifififiififififi\n");
        time_flag_suddenly = 1;
        i = 0;
    }
    handleColor_arrayChange_suddenly(global_bt_receive_buffer, global_length, global_color_mode_record, global_color1);
}

// 定义全局指针变量
u8 *global_bt_receive_buffer_gradually;
u32 global_length_gradually;
volatile u8 time_flag_gradually = 0;
void handleColor_arrayChange_gradually(u8 *bt_receive_buffer, u32 length)
{

    printf("通过数组控制灯颜色状态\n");
    static int j = 0;
    static int i = 5;
    u8 STEPS = 30;
    static u8 i_balance = 3;
    static flag = 1;
    // 获取初始亮度i-
    u8 initial_red_value = bt_receive_buffer[i];
    u8 initial_green_value = bt_receive_buffer[i + 1];
    u8 initial_blue_value = bt_receive_buffer[i + 2];

    for (; (i < (length - 5)) && (time_flag_gradually == 0);)
    {

        u8 target_red_value = bt_receive_buffer[i + 3];
        u8 target_green_value = bt_receive_buffer[i + 4];
        u8 target_blue_value = bt_receive_buffer[i + 5];
        printf("i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------i的值为-----------%d\n", i);
        printf("target_red_value------------------target_red_value---------------target_red_value%d\n", target_red_value);
        printf("target_red_value------------------target_red_value---------------target_red_value%d\n", target_green_value);
        printf("target_red_value------------------target_red_value---------------target_red_value%d\n", target_blue_value);
        // 计算每个颜色通道的增量
        int red_increment = (target_red_value - initial_red_value) / STEPS;
        int green_increment = (target_green_value - initial_green_value) / STEPS;
        int blue_increment = (target_blue_value - initial_blue_value) / STEPS;
        // 逐步更新颜色值，使其渐变到目标值
        for (; (j < STEPS) && (time_flag_gradually == 0); j++)
        {

            u8 current_red_value = initial_red_value + (red_increment * j);
            u8 current_green_value = initial_green_value + (green_increment * j);
            u8 current_blue_value = initial_blue_value + (blue_increment * j);

            handleColorChange(current_red_value, current_green_value, current_blue_value);

            // delay_2ms(24); // 延时一段时间，控制灯的变化速度
            printf("initial_red_value----initial_red_value----initial_red_value----initial_red_value----initial_red_value----%d\n", initial_red_value);
            printf("initial_green_value-----initial_green_value-------initial_green_value-------initial_green_value-------%d\n", initial_green_value);
            printf("initial_blue_valueinitial_blue_valueinitial_blue_valueinitial_blue_valueinitial_blue_valueinitial_b%d\n", initial_blue_value);
            printf("红色值每一次增量------红色值每一次增量--------红色值每一次增量--------红色值每一次增量-------红色值每一次增量%d\n", red_increment);
            printf("绿色值每一次增量------绿色值每一次增量------绿色值每一次增量------绿色值每一次增量------绿色值每一次增量------绿色值每一次增量------%d\n", green_increment);
            printf("蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------蓝色值每一次增量------%d\n", blue_increment);
            time_flag_gradually = 1;
            printf("jjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj===================%d\n", j);
        }
        if (j >= STEPS)
        {

            j = 0;
            i = i + 3;
        }

        printf("第一组 RGB 值已经渐变到第二组一样\n");

        // 更新初始亮度为目标亮度，以便下一组渐变
        initial_red_value = target_red_value;
        initial_green_value = target_green_value;
        initial_blue_value = target_blue_value;
    }
    if (i >= (length - 5))
    {
        
        i=5;

    }

    global_bt_receive_buffer_gradually = bt_receive_buffer;
    global_length_gradually = length;
}

        

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