原神FES无料——电子徽章

项目背景

之前在网上看到白银大佬的明日方舟电子通行证设计，感觉将嵌入式与自己喜欢的IP结合，做一些能够展示的内容很有意思。正好，在产生这个想法的时候，原神FES也马上就要到来了，于是决定使用单片机做一些能够显示动态内容的电子吧唧。

项目实现

主控方面 ，本项目使用STM32C011F6P6单片机作为主控。C0系列算是意法半导体最新的主流性价比产品线了，我自发布之日起就很关注这个产品线，因为它号称性价比极高，可以用8位机的成本买到32位机。考虑到项目比较简单，这次终于有机会尝试这个MCU。

显示方面，使用的是ST7735主控，0.96寸160*80比例的LCD屏幕。使用这个屏幕，是考虑到性能以及存储空间的平衡。分辨率更高的屏幕怕刷新来不及，同时存储素材占用空间更大。

内容存储方面，由于所选择的主控性能较弱，直接解码mp4等视频格式是不可能的。因此，需要使用上位机软件将视频转换为RGB565格式，以便主控通过SPI将数据直接搬运到屏幕上。这个视频内容会保存在W25Q64 Flash中。文件头将占用32字节，因此，使用W25Q64所能够保存的最大帧数为 $\frac{(64/8)*1024-32}{160*80*2}=326.4$ 帧。

硬件部分实现非常简单，看上面的实现方案，大伙想必已经有了思路。就是使用单片机去读取Flash中的RGB565内容，然后由屏幕显示即可。所以这个下位机的固件只花了很少时间就做完了。

程序开源地址及软件资源获取

https://github.com/W-Linus/STM32C011F6P6-ElectronicBadge_V1
https://pan.baidu.com/s/1sMSwwVg9HVOfpnlrx-movg?pwd=cfbu

重要提示

烧录程序需要使用调试器，STLink、DAPLink等均可。

复刻完成后请先接上电池再烧录，否则很容易出现供电不稳进而无法正常烧录固件以及下载资源的问题。或者从电池接口提供外置5V电源也可。

由于这次工程的高度可定制性，需要允许大家自定义显示内容，因此，我在线路板上放置了CH340串口芯片，进而允许上位机通过XModem协议向下位机发送数据。具体怎么定制内容呢，请看下文：

首先找到你想在电子吧唧上显示的视频，最好是live2d等能够首尾相接的无限循环的内容。
然后，将这个视频下载下来，使用剪辑软件剪出你想要的无限循环的那一段，时间不要太长，以免超过Flash容量。一般20s以内为佳。
继续利用剪辑软件，将这一段视频的大小调整为160*80，此时可能看着会比较糊，但是缩小到电子吧唧的屏幕上，效果就会变得能够接受。
使用我提供给大家的视频转换工具，将视频转换为专用二进制(bin)格式，并利用工具的预览功能检查转换出来的视频是否正常播放。（这个地方会让你选择帧率，此处选择的帧率只会与视频播放速度有关，越高的帧率播放越快，不会影响文件大小。考虑到当前固件播放速率也就最高12FPS，因此选择更高的帧率意义不大）
将电子吧唧通过USB连接电脑，在设备管理器中查看串口端口号（COMx），使用SecureCRT、超级终端等支持XModem协议的软件，以921600的波特率进行连接。
在终端软件上，输入“download”并回车，进入下载模式。随后立即使用终端软件带的XModem传输功能，将前面转换出来的专有格式视频文件发送到电子吧唧上。这个过程可能要持续一段时间，因为通信速度有限，大概只有10KB/s的样子。
传输完成后，重启电子吧唧，即可看到自定义的视频内容。

物料清单

1 贴片电容：

封装	容量	数量
0603	22nf(223)	1
0603	100nf(104)	6
0603	1uf(105)	2
3216钽电容	1uf	1

2 贴片电阻：

封装	阻值(Ω)	数量
0603	10	1
0603	1K	4
0603	5.1K	2
0603	10K	4

3 其余元件

品类	型号	参数	数量
MCU	STM32C011F6P6	/	1
LED	0603		3
三极管	S8550		1
LDO	RT9193	33GB	1
充电管理	ME4054		1
Flash	W25Q64		1
接口	CH340X		1
USB	TypeC	16pin	1
开关	MSK12CO2		1
FPC插座	8p	0.5mm翻盖下接	1
屏幕	ST7735	插接8p	1
按钮	TS24CA		1
结构件	螺母	M2	4
结构件	螺柱	M2*8	4
结构件	螺丝	M2	4
结构件	亚克力面板	下方文件定制	1
结构件	别针	32mm	1
电池	140mAh	302030	1