MRI患者定位系统 · 嵌入式编程实战

01系统概述与环境搭建

MRI患者定位系统简介 · 嵌入式选型(STM32) · Keil MDK安装配置

🔧 开发准备

02STM32基础与GPIO

时钟系统 · GPIO原理 · 寄存器/HAL库 · 点亮LED与按键输入

💡 入门实验

03串口通信与调试

USART协议 · 串口配置 · 打印调试 · 上位机通信协议

📡 通信基础

04定时器与PWM控制

定时器原理 · PWM输出 · 步进电机速度 · 呼吸灯实验

⏱️ 信号生成

05中断系统与外部事件

NVIC · EXTI配置 · 优先级管理 · 按键中断实战

⚡ 实时响应

06ADC与传感器采集

ADC原理 · 单次/连续转换 · 内部温度传感器 · 电位器电压

📊 数据采集

07I2C通信与EEPROM

I2C时序 · STM32 I2C配置 · AT24C02读写 · 存储位置参数

08SPI通信与LCD显示

SPI协议 · SPI配置 · 驱动LCD · 显示定位信息

09DMA与高效数据传输

DMA控制器 · 内存到外设 · 外设到内存 · ADC+DMA采集

10FreeRTOS基础与任务

FreeRTOS移植 · 任务创建/删除 · 优先级调度 · 空闲任务

11FreeRTOS同步与通信

队列 · 信号量 · 互斥锁 · 事件标志组 · 任务通知

12电机驱动与控制

步进电机原理 · A4988接口 · 加减速算法 · 位置闭环基础

13编码器与位置反馈

增量式编码器 · 定时器编码器模式 · 位置/速度读取 · 零点校准

14限位开关与安全保护

机械/光电限位 · 去抖 · 急停逻辑 · 安全状态机

15患者床板运动控制

水平/垂直/倾斜控制 · 多轴协同运动

16RFID与身份识别

RC522驱动 · 读取UID · 患者信息绑定 · 权限管理

17触摸屏与用户界面

触摸屏原理 · LVGL移植 · 按钮/滑块 · 运动状态显示

18Wi-Fi与远程监控

ESP8266/ESP32 AT指令 · 云平台连接 · 状态上报 · 远程指令

19CAN总线与多节点

CAN协议 · STM32 CAN配置 · 收发报文 · 多节点组网

20系统电源管理

电源树 · 低功耗模式 · 电池监测 · 功耗优化

21Bootloader与固件升级

Bootloader设计 · Flash分区 · YModem协议 · 远程升级

22数据记录与日志系统

FATFS移植 · SD卡读写 · 日志格式 · 异常记录

23实时时钟与时间戳

RTC配置 · 外部晶振 · 备份寄存器 · 时间戳 · 校准

24看门狗与系统可靠性

IWDG/WWDG · 喂狗策略 · 异常复位处理

25电磁兼容性(EMC)设计

PCB布局布线 · 屏蔽滤波 · 软件抗干扰 · ESD防护

26系统状态机设计

主状态机(空闲/定位/扫描/急停) · 转换条件 · 实现

⚙️ 状态机

27通信协议栈设计

自定义应用层协议 · 数据帧 · CRC校验 · 超时重传

28系统联调与测试

单元测试 · 集成测试 · 压力测试 · 故障注入

29医疗设备标准与认证

IEC 60601 · 电气安全 · 软件生命周期 · 风险管理

30项目实战：完整定位系统

需求分析 · 硬件选型 · 软件架构 · 代码实现 · 演示总结

🏆 综合实战