STM32水质监测节点硬件设计 · 课程目录

01水质监测系统概述重要性 · pH/浊度/TDS/温度 · 系统架构

02主控芯片选型STM32系列策略 · F1/F4/L4/G0 · F103C8T6详解

03硬件设计工具准备Altium Designer 21 · 快捷键 · 库管理

04最小系统电路设计电源(3.3V LDO) · 晶振 · 复位 · BOOT

05电源管理设计18650锂电池 · TP4056 · 电压检测 · 低功耗

06pH传感器接口设计玻璃电极 · 高阻抗运放 · ADC · 校准

07TDS/电导率传感器接口交流激励 · 整流滤波 · 探头保护

08浊度传感器接口散射/透射法 · 光电转换 · 模拟/数字输出

09温度传感器接口DS18B20 · 单总线 · 寄生供电 · 组网

10水位传感器接口HC-SR04 · 激光测距 · 模拟式 · 防腐蚀

11流量传感器接口霍尔流量计 · 脉冲计数 · 中断 · 累积计算

12溶解氧传感器接口电化学 · 极谱法 · 恒电位 · 温度补偿

13多路模拟信号采集12位ADC · 多通道DMA · 参考电压 · 采样率

14信号调理与滤波RC低通 · 运放跟随 · 差分放大 · 抗混叠

15数字接口扩展I2C(SHT30) · SPI(SD卡) · UART(GPS/4G)

16数据存储设计SD卡(SPI) · FATFS · 环形缓冲区 · 掉电保护

17实时时钟 (RTC)内部RTC · 外部晶振 · 后备电池 · 时间戳

18无线通信模块选型LoRa · NB-IoT · 4G · WiFi 对比

19LoRa通信接口设计SPI配置 · 射频匹配 · 天线 · 低功耗

20NB-IoT通信接口设计UART AT · SIM卡 · 网络注册 · 数据上报

214G模块接口设计USB虚拟串口 · TCP/IP · MQTT · 心跳包

22GPS定位模块接口NMEA协议 · UART · 有源天线 · 数据融合

23人机交互设计OLED(SSD1306) · 矩阵键盘 · LED · 蜂鸣器

24电源管理策略Sleep/Stop/Standby · 外设电源 · 唤醒源

25PCB布局与布线模拟/数字分区 · 地平面 · 走线宽度 · EMC

26硬件调试与测试万用表 · 示波器 · 逻辑分析仪 · 串口助手

27固件烧录与调试ST-Link/V2 · SWD · J-Flash · Keil技巧

28传感器标定与校准pH标定液 · TDS标准液 · 浊度标准 · 多点校准

29系统集成与测试整机功耗 · 通信距离 · IP68 · 环境适应性

30项目实战从零搭建 · BOM清单 · 成本核算 · Gerber输出