传感器芯片接口协议与通信实战 · 课程目录

传感器芯片概述选型

传感器芯片分类、应用领域、选型要点。

I2C协议基础时序

I2C总线物理层、时序、起始/停止条件、数据帧格式。

I2C实战：LM75 STM32

使用STM32读取温度传感器（如LM75）数据。

SPI协议基础四线制

SPI四线制、时钟极性/相位、数据帧格式、多从机连接。

SPI实战：ADXL345 加速度

使用SPI读取加速度计（如ADXL345）数据。

UART协议基础异步

异步串行通信、波特率、数据帧格式、奇偶校验。

UART实战：GPS NMEA

通过UART与GPS模块通信，解析NMEA协议。

单总线协议 DS18B20

DS18B20温度传感器单总线通信时序与驱动实现。

PWM与舵机控制角度反馈

使用PWM控制舵机角度，结合角度传感器反馈。

ADC与模拟传感器光敏

STM32内部ADC配置，读取光敏电阻/电位器数据。

DAC与模拟输出电压控制

使用DAC输出模拟电压，控制外部设备。

中断与数据采集定时器

外部中断、定时器中断在传感器数据采集中的应用。

DMA高效传输批量数据

DMA在传感器数据批量传输中的使用。

数据滤波算法卡尔曼

移动平均滤波、中值滤波、卡尔曼滤波入门。

传感器校准补偿

零偏校准、灵敏度校准、温度补偿方法。

多传感器融合 MPU6050

使用MPU6050（加速度+陀螺仪）实现姿态解算。

蓝牙通信 HC-05

蓝牙（HC-05）与手机APP通信实战。

WiFi上云 ESP8266

WiFi（ESP8266）上传传感器数据到云平台。

LoRa远距离低功耗

LoRa远距离低功耗通信入门。

Modbus RTU 传感器网络

Modbus RTU协议在传感器网络中的应用。

CAN总线车载

CAN总线协议在车载传感器网络中的应用。

低功耗设计休眠唤醒

传感器休眠唤醒、间歇性采集策略。

驱动架构设计分层

分层设计、设备抽象层、回调机制。

调试技巧逻辑分析仪

逻辑分析仪、示波器抓取I2C/SPI波形。

故障排查总线锁死

常见通信故障（总线锁死、地址冲突、时序错误）。

数据可视化 Python

使用Python（matplotlib）实时绘制传感器数据。

数据存储 SD卡/FATFS

SD卡存储传感器数据（FATFS文件系统）。

安全通信 AES/HMAC

加密传输（AES）与身份认证（HMAC）基础。

综合项目一环境监测站

智能环境监测站（温湿度+气压+光照，数据上传云端）。

综合项目二智能小车避障

智能小车避障系统（超声波+红外+陀螺仪，多传感器融合控制）。