【8个实战项目】学完江科大STM32后必看，含FreeRTOS嵌入式开发物联网单片机Linux智能垃_23-STM32_Project.zip

在现代家用电器领域，嵌入式系统的发展已经变得越来越重要，特别是对于洗衣机等常用家电的智能化与高效控制，嵌入式单片机的应用是其中的关键技术之一。本作业详细探讨了利用FPGA芯片设计洗衣机控制系统的全过程，以及基于LPC2368微控制器和uCOSII操作系统的洗衣机功能实现。 双缸洗衣机由于其结构简单、成本低廉，在市场上仍然拥有一定的消费群体。然而，传统双缸洗衣机控制电路多采用机械式转钮，故障率高且维修成本相对较高。随着芯片制造技术的进步，FPGA的应用因其体系结构灵活、集成度高、适用范围广泛而备受关注。本文正是基于这一背景，将FPGA应用于双缸洗衣机控制系统中，以期解决传统控制电路的问题，并提供一个高效可靠的解决方案。 在系统控制逻辑设计方面，文章设计了针对不同洗涤模式（强洗、轻柔、标准）的控制逻辑。以强洗模式为例，电机以1200转/分钟的速度正向工作5秒，暂停2秒，之后反向运行同样的时间间隔，如此循环直到洗涤定时结束。标准和轻柔模式的控制逻辑与强洗类似，只是电机的转速略有不同（分别是1000转/分钟和800转/分钟）。通过控制面板上的时间增减按键设定洗涤时间，确保洗涤定时的准确性。 控制系统的总体设计涵盖了FPGA主控芯片、模式选择控制、中断控制、排水电磁阀控制、定时器输入控制、声光报警电路、洗涤电机和整个系统供电电路等多个部分。图1展示了控制系统的总体框图，清晰地指出了各个组成部分及其相互关系。 在硬件方案设计中，FPGA芯片的选择至关重要。考虑到成本和功能需求，选型时要确保芯片具备必要的输入输出端口数量，并且拥有足够的资源来实现设计中所需的控制逻辑。文章详细介绍了如何根据系统要求进行FPGA芯片的选型，以及如何进行配置电路设计。此外，还涉及了主控系统关键程序的设计，包括模式控制电路和电机控制模块的设计，从而保障洗衣机的运行效率和用户体验。 文章的第二部分则关注基于LPC2368微控制器和uCOSII操作系统的洗衣机功能实现。uCOSII作为一个实时操作系统，具有较高的稳定性和可靠性，非常适合应用于嵌入式系统中。在此部分，文章提出了总体软件方案设计和硬件方案设计，以及在系统集成和测试过程中可能遇到的挑战和解决方案。 本作业不仅对FPGA在洗衣机控制系统的应用进行了深入探讨，而且还提供了采用uCOSII操作系统增强洗衣机功能的可行性分析。通过此研究，旨在为家电制造商提供一种新的智能化控制方案，以提高产品的市场竞争力和用户满意度。本作业的成果不仅限于理论探讨，更具有实际应用价值，对相关领域的工程师和技术人员具有重要的参考意义。

【单片机与嵌入式开发】：单片机与嵌入式开发是电子工程领域中的核心技术，涉及硬件设计和软件编程。在这个课程中，学生将学习如何利用单片机来控制和管理电子设备，以及如何构建嵌入式系统。单片机是一种微控制器，集成了CPU、内存和I/O接口在单一芯片上，常用于各种自动化和控制应用。嵌入式系统则是集成在更大型设备中的专用计算机系统，如家电、汽车、医疗设备等。 【K12教育】：K12是教育领域的术语，代表从幼儿园（Kindergarten）到12年级的整个基础教育阶段。在这里，单片机与嵌入式开发课程可能被纳入高中或大学的计算机科学或电子工程教育中，为学生提供实践编程和硬件交互的基础。 【软件/插件】：在单片机和嵌入式开发中，软件通常指的是编程语言（如C或C++）、开发环境（如Keil或GCC）、编译器和调试工具。插件可能是指IDE（集成开发环境）中的扩展工具，帮助开发者进行代码编辑、调试和仿真。 【流水灯项目】：流水灯是单片机入门常见的实验，通过控制LED灯按照特定顺序亮灭，展示单片机的定时器和I/O端口控制能力。这个作业可能要求学生编写程序，实现不同模式的流水灯效果，如环形流动、正反交替等。 【课程设计报告】：课程设计报告是对项目实施的全面记录，包括项目概述、系统功能、电路原理、开发流程、HAL库函数解释和具体代码实现等。报告应详细说明每个目标的达成情况，展示学生的理解和应用技能。 【系统功能】：项目目标可能包括基本的LED控制、中断处理、定时器配置、串行通信等。例如，项目目标1可能是实现LED的独立控制，目标2可能是实现多LED的顺序点亮，目标3可能涉及使用定时器实现周期性闪烁，目标4可能涵盖串行通信协议的实现，目标5可能涉及按键输入响应，目标6则可能是添加额外的创新功能，如传感器数据读取或无线通信。 【开发流程】：通常包括需求分析、硬件选型、原理图设计、软件编程、系统集成、调试优化等步骤。学生需理解硬件电路的工作原理，编写控制程序，并通过调试确保系统功能的正确性和稳定性。 【HAL函数原型和数据结构】：HAL（Hardware Abstraction Layer）是硬件抽象层，它提供了一组统一的API，使得开发者可以独立于具体硬件进行编程。函数原型和数据结构的说明有助于理解如何使用这些接口进行操作，如初始化、读写寄存器、设置中断等。 【系统实现】：这部分详细介绍了如何通过编程实现各个项目目标。学生需要展示他们如何编写代码来控制LED、配置定时器、处理中断、进行串行通信等，同时可能还需要解决遇到的问题和调试过程。 "scujcc单片机与嵌入式开发期末作业含代码"是一份全面的课程设计项目，涵盖了从理论学习到实际操作的全过程。学生不仅需要理解单片机和嵌入式系统的原理，还需要具备硬件设计和编程能力，通过完成实际项目提升其技术素养。

内容概要：该手册为北京迅为电子有限公司发布的《iTOP-3568开发板外设接口配置手册》，旨在详细介绍iTOP-3568开发板上各类外设接口（如I2C、SPI、ADC、LED、UART、IR、Ethernet、Camera、PWM、RTC、CAN）的配置方法。手册涵盖每个接口的功能特点、设备树配置、驱动编写、使用方法及常见问题解决。此外，还提供了技术支持与开发定制信息，包括联系方式、技术支持范围和服务时间。 适用人群：适用于嵌入式系统开发者，尤其是使用iTOP-3568开发板进行项目开发的技术人员。 使用场景及目标：帮助开发者快速掌握iTOP-3568开发板上各种外设接口的配置与使用，实现高效开发。具体目标包括但不限于： 1. 学习如何配置和使用I2C、SPI等通信协议。 2. 掌握ADC、PWM等接口的硬件连接和编程实现。 3. 实现LED、UART等基础外设的功能开发。 4. 了解Camera、Ethernet等复杂外设的配置流程。 5. 解决开发过程中遇到的常见问题。 其他说明：手册不仅提供了详细的配置指南，还附带了技术支持和售后服务信息，确保用户在遇到困难时能够及时获得帮助。手册强调了正确的操作规范，如避免带电插拔模块、使用配套电源适配器等，以保障设备的安全和稳定运行。

内容概要：本文档详细介绍了基于STM32F103C8T6的体脂秤开发方案，涵盖了硬件架构设计、核心代码实现、关键外设驱动以及开发注意事项。硬件部分包括HX711体重测量模块、AD5933生物阻抗分析模块、OLED显示屏和WiFi数据上传模块。软件部分实现了体重测量、生物阻抗测量、体脂率和肌肉量计算等功能。通过主程序框架将各个模块有机结合起来，实现了完整的体脂秤功能。此外，还提供了滑动平均滤波等优化措施，确保数据准确性。最后，文档还提到了一些扩展功能，如蓝牙连接、语音播报和多用户管理等。 适合人群：具有嵌入式开发基础，尤其是对STM32平台有一定了解的研发人员。 使用场景及目标：①学习STM32平台下的传感器融合技术；②掌握体重、生物阻抗等数据的采集与处理方法；③理解体脂率计算模型及其应用。 其他说明：文档提供完整C++源码及校准参数配置文档，适合希望深入了解体脂秤工作原理并进行二次开发的技术人员。阅读时建议结合实际硬件进行调试和验证。

【内容概要】： 本资源深度剖析基于STM32微控制器的智能安防系统开发全流程，以STM32F407ZGT6为主控芯片，集成PIR人体红外传感器、MQ-2烟雾探测器、HC-SR04超声波模块等多传感器数据融合方案。系统采用FreeRTOS实时操作系统实现任务调度，通过ESP8266 WiFi模块搭建物联网通信链路，支持手机端远程报警与状态监控。内容涵盖硬件电路设计（包含PCB布局优化）、传感器数据采集滤波算法、报警阈值动态调整策略，以及基于STM32CubeMX的工程配置实战。配套提供完整的Keil MDK工程源码、电路原理图、AT指令集调试日志。 ​【适用人群】： 嵌入式开发工程师：需要物联网安防设备开发参考方案；电子信息类专业学生：毕业设计/课程设计需实现完整嵌入式系统；创客爱好者：DIY智能家居安防装置的实践指南；安防产品经理：了解产品市场市场。 ​【使用场景及目标】： 家庭防盗：实时监测非法入侵并触发声光报警； 仓库监控：温湿度异常预警与烟雾火灾检测； 办公室安全：非工作时间移动物体侦测与远程告警 【设计目标】：实现<500ms的紧急事件响应延迟（实测均值320ms）；超低功耗。

在现代农业中，精确监控土壤状况对于作物健康与产量至关重要。土壤PH值、氮、磷、钾的含量是衡量土壤肥力的重要指标。利用先进的嵌入式系统技术，如STM32F103C8T6单片机，可以有效地检测这些指标并将结果实时显示出来，从而为农业生产提供科学依据。 STM32F103C8T6是ST公司生产的一款性能优良的ARM Cortex-M3内核微控制器，因其成本低廉、性能稳定而被广泛应用于各种嵌入式系统设计中。RS485是一种串行通信协议，具有传输距离远、多点通信能力强等特点，在工业控制和远程通信中被广泛应用。基于STM32F103C8T6单片机的土壤传感器系统，通过RS485接口与传感器连接，可以实现长距离的可靠数据传输。 该系统的工作原理是：STM32F103C8T6单片机通过RS485接口向综合土壤传感器发送问询帧，询问当前土壤的PH值、氮、磷、钾的含量。综合土壤传感器接收到问询帧后，经过内部处理，向单片机发送包含相应数据的应答帧。单片机对收到的应答帧进行解析，提取出相应的数据信息，并通过内置的算法进行数据转换，最终得到土壤的PH值及氮、磷、钾的含量。这些信息随后会被显示在OLED屏幕上，供用户直观地查看。 OLED显示屏因其自发光的特性，显示效果出色且功耗较低，在手持式设备和移动显示中得到广泛应用。在本系统中，OLED屏可以提供清晰、直观的数据显示界面，方便用户读取数据，无需复杂的操作即可获得所需信息。 利用STM32F103C8T6单片机和RS485通信的综合土壤传感器系统，不仅可以减少人力物力的投入，降低农业生产的成本，而且能够提供精确的数据支持，帮助农民科学施肥，提高作物产量和品质。此外，该系统还可以应用于土壤检测、环境监测、精准农业等领域，具有广泛的应用前景。 在此基础上，开发者可以进一步优化软件算法，提高系统的稳定性与精准度，甚至可以通过无线模块扩展远程监控功能，实现智能化、自动化的农业生产环境。未来，随着物联网技术的发展和农业自动化水平的提高，基于STM32F103C8T6单片机的土壤监测系统将发挥更大的作用。

### RISC-V架构与嵌入式开发快速入门 #### RISC-V架构简介 RISC-V是一种免费开放的指令集架构（ISA），最初由加州大学伯克利分校在2010年开始开发。与大多数传统封闭的ISA不同，RISC-V的设计目的是支持多种不同的计算机体系结构，并且具有可扩展性，以便于开发者可以根据自己的需求定制处理器。 RISC-V架构的特点主要包括： - **简洁性**：RISC-V架构遵循精简指令集计算（RISC）原则，设计时力求简化指令集，减少执行周期，提高效率。 - **模块化**：RISC-V支持多种指令集变体，允许用户根据应用场景选择合适的指令集。 - **开放性**：作为开放源代码项目的一部分，任何人都可以自由地使用RISC-V ISA来设计兼容的处理器核心，这有助于促进创新和技术发展。 #### 嵌入式开发概述 嵌入式系统是指包含专用计算机系统的设备，这些设备通常用于执行特定功能。嵌入式系统可以是非常简单的，例如微控制器，也可以是非常复杂的，如飞机上的飞行控制系统。RISC-V架构因其灵活性和可扩展性，成为了嵌入式开发领域的新兴力量。 嵌入式开发的基本流程包括硬件选型、软件编程、调试与测试等步骤。在选择处理器时，RISC-V因其开放性和可定制性，成为很多开发者的首选。软件编程方面，则涉及底层驱动程序编写、操作系统移植以及应用程序开发等内容。 #### 《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》内容概览 本书共分为两大部分，详细介绍了RISC-V架构及嵌入式开发的关键知识和技术要点： - **第一部分（第1~14章）**：这部分内容覆盖了使用RISC-V架构进行嵌入式开发所需的基础知识。包括但不限于RISC-V架构的历史与发展、指令集基础、处理器核心设计原理、软件栈搭建方法以及嵌入式系统的典型应用场景等内容。通过这一系列章节的学习，读者能够建立起对RISC-V架构及其嵌入式开发环境的整体认识。 - **第二部分（附录部分）**：这部分详细介绍了RISC-V指令集架构，并结合作者的专业背景和实践经验提供了丰富的解读和注释，帮助读者更深入地理解RISC-V的工作原理。此外，还包括了一些实用的技术细节，如寄存器映射、中断处理机制等，这些都是嵌入式开发中不可或缺的知识点。 #### 适用人群与应用场景 本书适合以下几类人群阅读： - **嵌入式开发人员**：对于希望利用RISC-V架构进行产品开发的专业人士来说，本书提供了一条快速入门的路径。 - **RISC-V爱好者**：对于那些对RISC-V感兴趣但尚未涉足该领域的爱好者而言，本书能够帮助他们建立起对这一领域的初步了解。 - **教育机构师生**：本书还可以作为高校计算机科学及相关专业师生学习RISC-V架构和嵌入式开发的教材。 #### 结论 随着物联网和嵌入式领域的发展，RISC-V架构因其独特的开放性和灵活性而受到越来越多的关注。《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》一书不仅为读者提供了全面的理论知识，还结合实际案例和技术细节，使得读者能够在较短时间内掌握RISC-V架构下的嵌入式开发技术。对于想要进入这一领域的初学者来说，本书无疑是一个宝贵的学习资源。

如何查看串口被哪个程序占用？截止目前最方便的方法

NXP的TJA1145是一款高性能的汽车网络收发器，专为车载网络系统设计，例如CAN（Controller Area Network）总线。这个源码是NXP官方提供的，包含了针对TJA1145芯片的库函数，使得底层开发人员能够更方便地与其硬件进行交互，实现对CAN总线的有效控制和数据传输。 在嵌入式开发领域，驱动程序和库函数是连接硬件和上层应用的关键。TJA1145的库函数通常包括初始化、配置、发送和接收CAN消息等功能，这些功能都是通过精心设计的API（应用程序接口）来提供的。API定义了一系列的函数调用，让开发者无需深入理解底层硬件的细节，就能实现所需功能。 1. **初始化**：在使用TJA1145前，必须对其进行初始化。这通常涉及设置工作模式、波特率和其他参数。初始化函数会配置芯片的寄存器，使其进入正确的运行状态。 2. **配置**：库函数可能包含配置TJA1145特定特性的功能，如错误检测阈值、总线监视模式或低功耗模式。这些配置可以帮助开发者根据应用需求调整芯片的行为。 3. **发送CAN消息**：发送函数允许开发者将CAN报文通过TJA1145发送到总线上。这通常涉及到填充CAN帧的数据和标识符，并调用发送API。 4. **接收CAN消息**：接收函数用于从CAN总线接收数据，通常会提供一个机制来处理接收到的报文，如回调函数或者消息队列。 5. **错误管理**：TJA1145具备强大的错误检测和报告功能，包括总线错误、位错误等。库函数可能会提供处理这些错误的机制，帮助开发者诊断和恢复问题。 6. **中断处理**：芯片可能会产生中断，例如当有新消息到达或发生错误时。中断处理函数是库的一部分，它们会响应这些中断事件并执行相应的操作。 7. **电源管理**：对于车载设备，电源管理非常重要。TJA1145库可能包含切换芯片至低功耗模式的函数，以节省能源。 `Example_SW_TJA1145`这个文件很可能包含了示例代码，展示了如何使用这些库函数进行实际操作。开发者可以参考这些示例来快速理解和应用到自己的项目中。 NXP的TJA1145源码提供了一个完整的软件框架，简化了与TJA1145芯片的交互，加速了基于CAN总线的嵌入式系统的开发进程。开发者可以通过理解并使用这些库函数，高效地实现通信协议、故障检测以及电源管理等功能，从而打造出可靠且高效的车载网络解决方案。