张晓阳,南京工业职业技术大学副教授,授权发明专利9项,授权实用新型专利50项。完成科研成果转化,完成科研成果转化18项。赵蕾,南京工业职业技术大学副教授高工,电子信息工程系主任。
本书是一本以实践为导向的项目化教程,旨在系统性培养读者的嵌入式系统设计与开发能力。全书摒弃传统理论罗列,通过八个由浅入深、贴近实际应用的完整项目,引导读者在实践中掌握核心知识与技能。
本书以广泛使用的STM32系列微控制器为硬件平台,内容覆盖GPIO、定时器、中断、ADC、传感器、显示屏、电机控制等关键技术。从最简单的LED控制到复杂的测距仪、环境监测、智能窗帘及电动车调速系统,每个项目均以产品原型为目标,详细阐述需求分析、电路设计、代码编写到功能调试的全过程。
通过“做中学”的方式,读者不仅能牢固掌握嵌入式C语言编程、硬件接口与系统架构,更能培养解决复杂工程问题的综合思维与动手能力,为从事物联网、智能硬件等领域的开发工作奠定坚实基础。
本书适用于职业本科电子与信息大类相关专业的教材,也可作为相关技术开发人员的参考用书。
目录
绪论1
0.1嵌入式系统概念2
0.2嵌入式系统发展历程4
0.3模拟MCU运行6
0.4STM32单片机的发展与选型10
0.5嵌入式开发平台介绍14
项目一玩转LED16
1.1项目背景17
1.2STM32的GPIO口19
1.3基于Keil C的程序设计基础35
1.4GPIO开发实例42
1.5项目小结51
项目二多路抢答器设计53
2.1项目背景54
2.2按键检测55
2.3SysTick定时器65
2.4I2C通信69
2.5抢答器程序设计86
2.6项目小结92
项目三激光测距仪设计94
3.1项目背景95
3.2TOF激光测距模块介绍97
3.3USART通信基础100
3.4USART程序设计104
3.5激光测距仪程序设计117
3.6项目小结129
项目四温室大棚环境检测仪设计130
4.1项目背景131
4.2传感器原理及应用132
4.3环境检测程序设计140
4.4项目小结152
项目五电子万年历设计154
5.1项目背景155
5.2定时器分类及应用155
5.3DS1302芯片简介及应用161
5.4电子万年历的设计167
5.5项目小结171
项目六音乐播放器设计173
6.1项目背景174
6.2高级定时器及应用174
6.3蜂鸣器及应用180
6.4W25Q128简介及应用183
6.5基于定时器的电子琴196
项目七电动百叶窗帘设计203
7.1百叶窗帘的概念与结构204
7.2步进电机分类与工作原理205
7.3步进电机驱动设计209
7.4项目小结231
项目八电动自行车控制系统设计232
8.1电动自行车简介233
8.2电动自行车控制系统234
8.3直流电机的分类与特性236
8.4电动自行车的无刷直流电机控制设计243
8.5项目小结254
参考文献256