按键协议控制单刀20掷便携切换器

一、产品简介

基于STM32F103C8T6单片机设计的一款DIY低成本的按键协议控制单刀20掷便携切换器，可按键控制切换，同时支持协议控制，设计有多达1对20路的切换。

二、应用场景

DIY、批量性产品，适用于需要数据协议控制1对多路切换器，维护设备切换等需要切换1路对多路的场合。

三、产品概述

该按键协议控制单刀20掷便携切换器使用STM32F103C8T6作为主控，使用数码管显示当前的切换状态，体积小巧，功耗低，待机运行功耗最大100mA，多路供电设计，提高设备的运行稳定性及抗干扰性，使用type-C接口作为继电器供电端口，使用1.25*4P接口作为微处理器通信及供电端口，仅需要5V200mA（含继电器闭合功耗及微处理器功耗）及其以上电源供电即可，使用方便。

板载设计使用两个轻触开关作为切换的信息传输接口，上下布局，每按动上按键一次继电器由1至20依次闭合，每按动下按键一次继电器由20至1依次闭合，板载数码管用于显示当前为第几个继电器闭合，例如数码管显示“-15-”则说明第十五个继电器与公共端导通、其他均不导通，采用2.54间距的过孔焊盘作为输入输出的接口设计，便于安装操作及使用，使用3225的16M晶振，在一定程度上降低了批量生产的材料生产，所展示的产品均测试验证通过，可直接进行批量性生产。

使用STM32F103C8T6作为微处理器，通过微处理器的IO端口采集轻触开关的运行状态及协议端口的数据状态并进行相应的数据处理，根据处理后的数据触发相对应的操作。为了可以使用户实时了解当前继电器的状态，特设计板载数码管显示电路，可以将最终将微处理器处理后的当前的设备状态使其显示出来。

固件公开，源码公开，用户及学者可自行定义按键功能及其他功能，板载运行状态指示灯，设备正常运行时该指示灯以1秒的频率进行闪烁。

综上可方便准确的切换公共端与其他端口之间的状态，部分电路增加相应的端口保护电路，有良好的安全系数，成本低，适用范围广，任何需要实需要数据协议控制1对多路切换器，维护设备切换等需要切换1路对多路的场景都可以使用，设计有固定孔，安装操作方便，适用于展会演示、实验室、工厂及用户！

图示为最终版本，基于STM32F103C8T6单片机设计的一款DIY低成本、支持按键控制同时支持协议控制的、实时检测显示数据的按键协议控制单刀20掷便携切换器。

四、产品参数

（1）PCB尺寸：100mm*100mm，4层板，PCB厚度1.6mm，有铅喷锡

（2）继电器供电端口输入电压范围：5±0.1V

（3）微处理器供电端口输入电压范围：3.3±0.1V

（4）微处理器及继电器供电端口输入电源带载能力：最小100mA

（5）输出信息电平信号：3.3V

（6）切换线路：20路

（7）运行下整体待机功耗（微处理器+继电器）：约100mA

五、使用说明

在type-c直接接入5V电源，type-c是继电器供电输入口，微处理器供电端口接入+3.3V电源。

协议介绍如下，UART电平信号+3.3V，9600波特率，数据位8位，停止位1位，无校验位，HEX发送

例如3A 16 01 04 0D 0A

3A 16 为帧头，01代表发送数据位1位，发送的数据为04，0D 0A为帧尾

表示发送该串数据后第4个继电器闭合，其余断开（即公共端与从下数第五个端口导通）

按键只能依次切换进行加减操作，通过协议可以进行跳跃性任意切换。

在PC端打开串口调试助手，配置如下图（波特率为9600，数据位为8，停止位为1，无校验位）

六、备注

1.本模块下载程序固件方可正常进行使用，程序使用keil V5编写，程序下载工具使用ST-LINk进行烧录，固件详见附件“按键协议便携切换器固件“文件夹，如需源代码进行二次开发或者学习，详见附件“按键协议便携切换器源代码”文件夹，如需其他特定功能，可自行修改，欢迎各位学者在评论区交流学习。

2.本模块的物料成本在50元左右，物料的详细信息和参考购买链接在附件“配件购买参考链接”中查看。

3.本模块的提供了元器件名称图及丝印图，方便读者进行焊接及问题排查。 

4.若客户需要对该设备进行固定操作，该设备模块提供了安装固定孔，详见附件“安装孔位图”，该图纸比例为1:1。

七、演示视频

演示视频如下：

type-c直接接入5V电源，微处理器供电端口接入+3.3V电源及UART设备（如USB转TTL），初始上电默认公共端与任意端口断开，按下上按键或者下按键，对应继电器闭合并切换，PC端模拟其它设备发送协议，可见对应继电器闭合，数码管显示当前的闭合状态。