暖通空调 · 软硬协同实战
30章
从入门到交付
第01章
暖通空调系统概述
🧊
制冷循环原理、热泵工作原理、四大部件（压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器）的功能与选型。
第02章
传感器选型与接口
🌡️
温度传感器（NTC、PT1000）、湿度传感器、压力传感器、风速传感器的选型与I2C/SPI接口设计。
第03章
执行器驱动电路
⚙️
直流无刷风机驱动、电子膨胀阀步进电机驱动、四通换向阀继电器驱动、PWM调速原理。
第04章
主控芯片选型
🔌
STM32F4系列与ESP32的对比、GPIO分配策略、ADC采样电路设计、看门狗与低功耗设计。
第05章
通信协议栈
📡
Modbus RTU在空调中的应用、RS485总线拓扑与终端电阻匹配、CAN总线在楼宇自控中的应用。
第06章
嵌入式RTOS
⏱️
FreeRTOS任务划分（传感器采集任务、PID控制任务、通信任务）、任务优先级与堆栈配置。
第07章
PID控制算法
📈
位置式PID与增量式PID的区别、积分分离与抗积分饱和、我在项目中调试PID参数的实战经验。
第08章
模糊控制与自适应
🌀
模糊逻辑在变风量（VAV）控制中的应用、自适应前馈补偿、与PID的混合控制策略。
第09章
硬件PCB设计
🔧
功率地与信号地分割、大电流走线宽度计算、光耦隔离与TVS管保护、EMC布局要点。
第10章
软件架构设计
🏗️
分层架构（HAL、Driver、Service、App）、状态机设计（待机、制冷、制热、除霜）、消息队列。
第11章
上位机开发（C#）
💻
WinForms串口调试工具开发、实时曲线绘制（ZedGraph）、Modbus报文解析与日志记录。
第12章
上位机开发（Python）
🐍
PyQt5界面设计、pymodbus库实现读写、matplotlib绘制历史数据趋势图。
第13章
云平台对接
☁️
MQTT协议接入阿里云IoT、JSON数据格式定义、OTA远程固件升级流程。
第14章
数据采集与存储
💾
SD卡FATFS文件系统、CSV数据记录格式、环形缓冲区设计防止数据丢失。
第15章
故障诊断与保护
🛡️
缺相检测、过流保护、高低压开关检测、EEPROM存储故障码与历史记录。
第16章
能效优化策略
⚡
压缩机变频调速、电子膨胀阀开度寻优、冷凝风扇与蒸发风扇的联动控制。
第17章
多联机系统控制
🔄
一拖多拓扑结构、电子膨胀阀同步控制、压缩机容量调节与回油管理。
第18章
热泵热水器控制
🔥
四通阀换向逻辑、辅助电加热控制、水箱温度分层检测与防冻保护。
第19章
恒温恒湿空调
💧
露点温度计算、加湿器与除湿器切换逻辑、精密控制（±0.5℃/±3%RH）。
第20章
洁净空调控制
🌬️
初效/中效/高效过滤器压差报警、风量恒定控制、正压维持逻辑。
第21章
冷站群控
🏭
冷冻水泵变频、冷却塔风机控制、主机台数加减载策略、供回水温差控制。
第22章
VAV变风量系统
🌪️
末端风阀控制、静压再设定、送风温度重置、新风量补偿。
第23章
地源热泵系统
🌍
地埋管侧水温监测、热泵机组与辅助冷热源切换、地下温度场保护。
第24章
蓄冷空调系统
🧊
冰蓄冷与水蓄冷控制逻辑、融冰策略、电价联动优化控制。
第25章
物联网网关设计
📶
边缘计算节点、数据清洗与压缩、断网续传机制、本地策略执行。
第26章
数字孪生与BIM
🏗️
三维可视化监控、设备模型映射、实时数据驱动仿真。
第27章
系统集成与调试
🔗
联合调试流程、Modbus地址表规划、I/O点表核对、干扰排查。
第28章
标准与认证
📜
GB/T 18837能效标准、CE/FCC认证要求、UL 60730安全标准。
第29章
项目管理
📋
需求分析文档、硬件BOM表管理、Git版本控制、Jira任务跟踪。
第30章
综合实战项目
🚀
从需求到交付的全流程——基于STM32的变频多联机控制器开发。