暖通空调 · 嵌入式实战
🎓 30章 从入门到项目
1
HVAC系统概述
冷热源·末端
暖通空调基本概念、系统组成，嵌入式系统在HVAC中的作用
2
嵌入式系统基础
ARM Cortex-M
定义、特点(实时/可靠/低功耗)，常见嵌入式处理器
3
传感器技术入门
NTC·DS18B20
温度/湿度/压力传感器原理与选型
4
执行器与控制
继电器·步进·PWM
继电器驱动压缩机、步进电机风阀、PWM风扇、MOS管电路
5
通信协议基础
UART·I2C·SPI
UART、I2C、SPI总线，Modbus协议简介
6
微控制器选型
STM32·ESP32·GD32
STM32系列、ESP32、国产替代选型对比
7
开发环境搭建
Keil·CubeMX
Keil MDK安装、STM32CubeMX初始化、HAL/LL库选择
8
GPIO与按键输入
消抖·中断
GPIO模式配置、按键消抖(硬件+软件)、中断触发
9
定时器与PWM输出
风扇调速
基本/通用/高级定时器，PWM占空比调节风扇转速
10
ADC与温度采集
NTC查表
STM32 ADC单次/连续转换，内部温度传感器，NTC热敏电阻
11
DHT11/DHT22采集
单总线·CRC
单总线协议时序、CRC校验、数据手册与代码实现
12
DS18B20数字温度
多点组网
单总线搜索算法、寄生供电、多点测温组网
13
LCD显示与菜单
OLED·状态机
I2C/SPI OLED(SSD1306)、LCD1602、多级菜单状态机
14
EEPROM与参数存储
AT24C02
I2C读写、Flash模拟EEPROM、掉电保存与校验
15
RTC实时时钟
时间校准
STM32内部RTC、外部晶振、夏令时处理
16
PID控制算法入门
位置·增量
位置式/增量式PID、参数整定、积分分离与抗饱和
17
PID在HVAC应用
串级控制
温度恒温、压力变频调节、串级PID(内环流量+外环温度)
18
Modbus RTU通信
03/06/16
主机/从机、功能码、CRC16校验、多从机轮询
19
WiFi联网与MQTT
阿里云·华为云
ESP32连接WiFi、MQTT发布/订阅、JSON上云
20
蓝牙BLE通信
iBeacon·APP
HC-08/BLE模块、iBeacon广播、手机控制空调
21
FreeRTOS实时系统
任务·队列
任务创建/删除、优先级、信号量、消息队列
22
FreeRTOS在HVAC
多任务同步
多任务划分(采集/控制/通信/显示)，任务间数据同步
23
低功耗设计
Sleep·Standby
睡眠模式、RTC唤醒、时钟门控、电池优化
24
电路保护与可靠性
光耦·看门狗
光耦隔离、TVS、看门狗(IWDG/WWDG)、冗余设计
25
故障诊断与调试
RTT·逻辑分析仪
串口日志、SEGGER RTT、逻辑分析仪、JTAG/SWD
26
EMC与抗干扰
PCB布局·滤波
模拟/数字分区、屏蔽接地、软件滤波(中值/滑动平均)
27
项目实战一：单房间温控
STM32+DHT22
恒温控制、上下限报警 (OLED+继电器)
28
项目实战二：多房间中央空调
Modbus+上云
Modbus组网、ESP32上云、远程监控与能耗统计
29
项目实战三：变频风机PID
压力·步进
压力传感器+步进电机+触摸屏，恒风量控制
30
项目总结与进阶
FAQ·AI趋势
常见问题FAQ、行业认证(CE/UL)、AI预测控制/数字孪生