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暖通空调嵌入式软件架构设计实战
📘 30章 完整体系
从基础到实战 · 中小学配色 · 硬核架构
共 30 个章节
01
嵌入式系统概述
入门
嵌入式系统定义、特点、分类，暖通空调典型应用场景
→
02
HVAC系统基础
核心
制冷/制热原理、空气处理流程、传感器与执行器
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03
MCU选型与硬件平台
硬件
ARM Cortex-M、RISC-V架构，外设与功耗权衡
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04
实时操作系统(RTOS)基础
OS
任务调度、中断、信号量、消息队列 · FreeRTOS
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05
软件分层架构
架构
HAL、驱动、中间件、应用层职责与接口设计
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06
状态机设计
核心
FSM/HSM在HVAC模式切换中的应用
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07
任务划分与优先级设计
RTOS
实时性要求、优先级反转及解决方案
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08
通信协议栈
协议
I2C/SPI/UART、Modbus RTU/TCP楼宇自控
→
09
传感器数据采集与滤波
算法
ADC采样、滑动平均/中值/卡尔曼滤波入门
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10
PID控制算法
控制
位置/增量式PID、参数整定、积分饱和处理
→
11
执行器控制策略
执行
PWM调速、步进电机、比例积分阀门控制
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12
故障诊断与保护机制
安全
过流/过压/缺相/断线检测，安全状态切换
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13
低功耗设计
优化
睡眠模式、事件唤醒、时钟门控、DVFS
→
14
Bootloader设计
系统
分区规划、OTA升级、CRC32/SHA256、回滚
→
15
内存管理
内核
静态/动态分配、内存池、堆栈溢出、MPU
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16
时间管理
基础
系统滴答、软件定时器、时间戳、RTC
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17
日志与调试系统
调试
串口打印、环形缓冲区、SEGGER RTT、J-Link
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18
单元测试与集成测试
质量
Unity/CMock、模拟外设、CI流水线
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19
代码规范与静态分析
规范
MISRA-C、PC-Lint/Coverity、代码审查
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20
文档化与版本控制
工程
Doxygen、Git分支策略、语义化版本
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21
多传感器融合
进阶
温湿度补偿、CO2与人数估算、AQI计算
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22
能效优化策略
节能
压缩机变频、VAV控制、夜间通风预冷
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23
网络协议栈
通信
LwIP、MQTT、HTTP/HTTPS云平台对接
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24
数据安全
安全
AES/RSA、安全启动、固件升级、TLS/DTLS
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25
人机交互界面
UI
LCD驱动、触摸屏、菜单设计、多语言
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26
现场总线技术
总线
BACnet、KNX、LonWorks、BACnet/IP实现
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27
数字孪生与仿真
前沿
MATLAB/Simulink建模、硬件在环(HIL)测试
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28
行业标准与认证
合规
UL 60730、CE、FCC、RoHS、功能安全
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29
项目管理与敏捷开发
管理
Scrum、需求管理、风险管理
→
30
综合项目实战
实战
多联机(VRF)室内机控制器 · 全流程
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