01
智能材料传感器概述
什么是智能材料传感器 · 传感器在物联网中的地位 · 课程框架与学习路径
概念导论
02
核心传感原理（一）
压电效应与压电材料 · 压电传感器原理与等效电路 · 典型压电传感器选型
压电原理
03
核心传感原理（二）
电阻应变效应与应变片 · 惠斯通电桥 · 温度补偿与灵敏度分析
应变电桥
04
核心传感原理（三）
电容式传感原理 · 变极距与变面积型 · 电容信号调理
电容调理
05
核心传感原理（四）
电感式与涡流式传感 · 差动变压器(LVDT) · 应用场景对比
电感LVDT
06
智能材料基础
形状记忆合金(SMA) · 压电陶瓷(PZT) · 磁致伸缩 · 电致伸缩特性
SMAPZT
07
传感器接口电路（一）
运算放大器基础 · 仪表放大器设计 · 单电源供电注意事项
运放仪表放大器
08
传感器接口电路（二）
有源滤波器设计(低通/高通/带通) · 抗混叠滤波器实战
滤波器抗混叠
09
传感器接口电路（三）
精密整流与峰值检测 · V/I转换与4-20mA环路
整流4-20mA
10
模数转换(ADC)选型与驱动
SAR ADC与Sigma-Delta · 参考电压设计 · 采样率与分辨率权衡
ADC选型
11
微控制器(MCU)选型与基础
STM32/GD32选型 · GPIO与定时器 · 中断系统
MCUSTM32
12
传感器数据采集编程（一）
I2C总线协议与驱动 · 典型数字传感器(BMP280)读取
I2CBMP280
13
传感器数据采集编程（二）
SPI总线协议与驱动 · 高速数据采集(ADXL345)
SPIADXL345
14
传感器数据采集编程（三）
UART与RS-485通信 · Modbus协议在传感器网络中的应用
UARTModbus
15
传感器数据采集编程（四）
DMA与双缓冲技术 · 高吞吐量数据流处理
DMA双缓冲
16
信号处理基础（一）
时域与频域基础 · 快速傅里叶变换(FFT) · 频谱分析
FFT频谱
17
信号处理基础（二）
数字滤波器设计(FIR/IIR) · 滑动平均与中值滤波实战
FIRIIR
18
信号处理基础（三）
卡尔曼滤波入门 · 传感器融合(加速度计+陀螺仪)实例
卡尔曼融合
19
传感器标定与校准
标定流程设计 · 最小二乘法拟合 · 温度与非线性补偿
标定拟合
20
低功耗设计策略
MCU休眠模式 · 间歇性采样 · 能量采集(Energy Harvesting)入门
低功耗休眠
21
无线传感器网络（一）
蓝牙BLE协议栈 · Nordic nRF52开发 · 广播与连接
BLEnRF52
22
无线传感器网络（二）
LoRa与Sub-1G通信 · 网关与节点架构设计
LoRaSub-1G
23
无线传感器网络（三）
Wi-Fi与ESP32开发 · MQTT协议与云平台对接
ESP32MQTT
24
传感器数据可视化
Python Matplotlib实时绘图 · WebSocket推送 · 简易仪表板搭建
可视化WebSocket
25
嵌入式RTOS入门
FreeRTOS任务创建与调度 · 队列与信号量
FreeRTOSRTOS
26
传感器驱动框架设计
分层架构(HAL/LL) · 设备抽象层 · 回调机制
驱动抽象层
27
硬件调试工具与技巧
示波器使用 · 逻辑分析仪抓取I2C/SPI · 串口调试助手
调试逻辑分析仪
28
电磁兼容性(EMC)与抗干扰
屏蔽与接地 · 去耦电容布局 · PCB Layout要点
EMCPCB
29
可靠性测试与故障分析
高低温测试 · 振动测试 · 常见故障模式(FMEA)分析
可靠性FMEA
30
综合实战项目
智能温湿度振动监测节点设计 · 从需求分析到原型验证全流程
实战项目