📘 嵌入式工业控制
从零到项目落地
🎯
30章 · 完整体系
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章节
30
⚡
实战
3
🧩
项目
3
01
嵌入式系统概述
系统概述 · 应用场景
什么是嵌入式系统
嵌入式系统组成
工业控制应用场景
课程项目总览
02
硬件平台搭建
STM32F4 · 电路设计
STM32F4开发板介绍
核心芯片选型
电源电路设计
时钟/复位/下载电路
03
开发环境搭建
Keil · CubeMX · 下载
Keil MDK安装与配置
STM32CubeMX安装
串口驱动安装
第一个LED工程
04
GPIO基础
GPIO工作原理 · 寄存器
GPIO工作原理
推挽/开漏输出
上拉下拉电阻
寄存器与库函数
05
GPIO实战
按键 · 流水灯 · 继电器
按键输入检测
按键消抖处理
LED流水灯
蜂鸣器/继电器驱动
06
定时器基础
SysTick · 通用定时器
SysTick定时器
通用定时器结构
定时器中断
PWM/输入捕获
07
定时器实战
PWM · 舵机 · 超声波
PWM控制LED亮度
舵机控制
超声波测距
编码器接口应用
08
串口通信基础
UART · RS232/485 · DMA
UART协议
RS232与RS485
串口参数配置
中断/DMA传输
09
串口通信实战
Modbus RTU · CRC · 从站
Modbus RTU协议解析
CRC校验实现
从站程序编写
上位机通信测试
10
ADC与DAC
ADC · DMA · 波形输出
STM32 ADC工作原理
单次/连续转换
DMA采集多通道
DAC输出波形
11
传感器接口
DS18B20 · DHT11 · 模拟量
温度传感器DS18B20
温湿度DHT11
光照/压力传感器
模拟量采集
12
I2C通信
I2C协议 · EEPROM · OLED
I2C协议详解
硬件/软件模拟I2C
EEPROM读写
OLED显示屏驱动
13
SPI通信
SPI协议 · Flash · SD卡
SPI协议详解
STM32硬件SPI
SPI Flash读写
SD卡/LCD驱动
14
中断系统
NVIC · EXTI · 嵌套优化
NVIC中断控制器
中断优先级分组
外部中断EXTI
中断嵌套/延迟优化
15
DMA技术
DMA控制器 · 传输模式
DMA控制器结构
内存到外设传输
外设到内存传输
内存到内存/中断配合
16
RTOS基础
FreeRTOS移植 · 任务
FreeRTOS移植
任务创建与删除
任务调度/优先级
堆栈配置
17
FreeRTOS进阶
队列 · 信号量 · 事件
队列通信
信号量/互斥量
事件标志组
任务通知/软件定时器
18
FreeRTOS实战
多任务温控 · 看门狗
多任务温控系统
任务间数据交换
临界区保护
看门狗任务
19
PID控制算法
位置式 · 增量式 · 整定
PID原理
位置式/增量式PID
积分分离/抗饱和
参数整定方法
20
PID实战
温度/电机PID · 自整定
温度PID控制
电机速度PID
PID参数自整定
上位机PID调试助手
21
电机控制基础
直流电机 · H桥 · 编码器
直流电机驱动
H桥电路
PWM调速/正反转
编码器测速
22
步进电机控制
步进原理 · 细分 · 闭环
步进电机原理
驱动器选择/细分
加减速控制
位置闭环
23
工业通信协议
CAN总线 · CANopen
CAN总线基础
CAN帧结构
STM32 CAN配置
CANopen/通信实战
24
工业通信进阶
Ethernet · LWIP · MQTT
Ethernet基础
LWIP协议栈移植
TCP/UDP通信
HTTP服务器/MQTT
25
数据存储技术
Flash · FATFS · 环形缓冲
Flash存储管理
FATFS文件系统
SD卡数据记录
EEPROM/环形缓冲区
26
人机交互界面
按键矩阵 · TFT · 菜单
按键矩阵/旋转编码器
TFT-LCD显示
触摸屏驱动
菜单系统设计
27
系统可靠性设计
看门狗 · 冗余 · EMC
看门狗定时器
电源监控/数据校验
异常处理/冗余设计
EMC基础
28
项目实战一
智能温控系统
传感器采集+PID控制
OLED显示+按键设置
串口通信
完整闭环
29
项目实战二
多轴电机控制系统
步进电机+编码器
位置闭环
Modbus通信
上位机监控
30
项目实战三
工业数据采集终端
多通道ADC+传感器融合
SD卡记录
以太网传输
远程监控