01
系统概述与硬件选型
行情数据采集系统架构、核心功能模块、主控芯片选型(STM32/ESP32)、网络模块选型(W5500/ESP8266)、传感器与接口概述。
架构选型硬件
02
开发环境搭建
Keil MDK / Arduino IDE 安装与配置、交叉编译工具链、驱动安装与调试、工程模板创建。
IDE工具链调试
03
GPIO与基础外设
GPIO模式配置、按键输入与消抖、LED指示与状态机、中断服务程序设计。
GPIO中断状态机
04
定时器与PWM
系统滴答定时器、通用定时器配置、PWM输出与呼吸灯、输入捕获与频率测量。
定时器PWM捕获
05
串口通信(UART)
UART协议原理、串口配置与收发、环形缓冲区设计、串口打印与日志系统。
UART环形缓冲日志
06
I2C总线通信
I2C协议时序、主机从机模式、EEPROM读写实战、多设备总线仲裁。
I2CEEPROM仲裁
07
SPI总线通信
SPI模式与极性、全双工通信、SD卡模块驱动、LCD屏幕驱动。
SPISD卡LCD
08
ADC与传感器采集
ADC分辨率与采样率、内部温度传感器、外部模拟传感器(光敏/气压)、均值滤波算法。
ADC传感器滤波
09
Wi-Fi模块驱动(ESP8266)
AT指令集解析、Station与AP模式、TCP/UDP客户端搭建、数据透传。
ESP8266AT指令透传
10
以太网通信(W5500)
W5500寄存器配置、Socket编程、TCP Server/Client实现、DHCP与DNS。
W5500SocketTCP
11
MQTT协议入门
MQTT发布/订阅模型、QoS等级、Broker搭建(Mosquitto)、客户端连接与心跳。
MQTTBrokerQoS
12
JSON数据封装
cJSON库移植、键值对构建、数组与嵌套对象、序列化与反序列化。
cJSON序列化封装
13
HTTP/HTTPS请求
HTTP协议报文结构、RESTful API调用、HTTPS与SSL/TLS、JSON解析响应。
HTTPRESTfulSSL
14
实时时钟(RTC)
RTC芯片驱动(DS3231)、时间同步(NTP)、闹钟与定时任务、时间戳转换。
RTCDS3231NTP
15
文件系统与存储
SPIFFS/FATFS文件系统、配置文件读写、日志文件轮转、固件升级包存储。
FATFSSPIFFS日志
16
FreeRTOS基础
任务创建与删除、任务优先级与调度、临界区与挂起、堆栈溢出检测。
FreeRTOS任务调度
17
FreeRTOS同步机制
信号量(二值/计数)、互斥锁与优先级反转、队列与邮箱、事件标志组。
信号量互斥锁队列
18
低功耗设计
睡眠模式(Sleep/Deep Sleep)、唤醒源配置(RTC/GPIO)、功耗测量与优化、电池供电策略。
低功耗睡眠唤醒
19
看门狗与系统安全
独立看门狗(IWDG)、窗口看门狗(WWDG)、任务死锁检测、异常处理与复位。
看门狗IWDG安全
20
数据采集任务设计
多通道轮询采集、定时触发采集、DMA传输优化、采集数据缓存策略。
DMA轮询缓存
21
数据滤波与预处理
限幅滤波、中值滤波、滑动平均滤波、卡尔曼滤波入门。
滤波卡尔曼平滑
22
协议栈封装
自定义应用层协议、数据帧格式设计、CRC校验与重传、分包与组包。
协议CRC组包
23
云平台对接(阿里云IoT)
设备注册与三元组、Topic定义、属性上报与服务调用、OTA升级。
阿里云OTAIoT
24
云平台对接(OneNET)
EDP/MQTT接入、数据流与触发器、可视化面板配置。
OneNETEDP可视化
25
本地数据可视化
OLED屏幕驱动(SSD1306)、波形绘制、菜单系统设计、触摸交互。
OLEDSSD1306菜单
26
Web服务器搭建
ESP32/STM32+W5500 HTTP Server、SSI动态页面、WebSocket实时推送。
HTTPWebSocketSSI
27
远程监控与告警
阈值告警逻辑、微信/邮件推送(Server酱/SMTP)、短信通知(AT指令)。
告警推送SMTP
28
系统调试与优化
逻辑分析仪使用、性能分析(任务CPU占比)、内存泄漏检测、抓包分析。
调试性能抓包
29
可靠性测试
长时间压力测试、断网重连机制、数据完整性校验、异常日志分析。
压力测试重连完整性
30
项目总结与部署
硬件集成与外壳设计、产测工具开发、用户手册编写、开源社区分享。
部署产测开源