2025 嵌入式硬件项目实战课

项目 1：智能环境监测节点

（1）项目目标

（2）实战步骤

1. 硬件搭建：
   • 焊接单片机芯片（如 STM32 或 51 单片机）与传感器模块（DHT11 温湿度传感器、BH1750 光线传感器）；
   • 连接 OLED 显示屏（I2C 接口），完成电路接线与供电调试。
2. 代码开发：
   • 配置芯片引脚的输入 / 输出模式，编写传感器通信协议（I2C）代码；
   • 实现 “传感器数据读取→数据解析→OLED 屏幕实时刷新显示” 的逻辑。
3. 功能调试：
   • 解决传感器数据乱码、屏幕显示错位等问题；
   • 实现串口助手同步读取环境数据的功能。

（3）掌握技能

• 硬件基础：元器件选型、电路焊接、开发板引脚功能认知；
• 软件能力：单片机基础编程、外设驱动开发、I2C 通信协议应用。

项目 2：按键控制终端系统

（1）项目目标

（2）实战步骤

1. 硬件扩展：
   • 在项目 1 的基础上，增加独立按键模块、继电器模块；
   • 完成按键、继电器与单片机的电路连接（包含电源隔离保护设计）。
2. 代码逻辑开发：
   • 编写按键 “按下 / 松开” 的中断响应程序；
   • 实现 “按键触发→继电器通断→屏幕同步更新状态” 的联动逻辑；
   • 增加 “长按按键切换工作模式” 的进阶功能。
3. 稳定性调试：
   • 解决按键 “误触抖动” 问题；
   • 测试继电器频繁通断下的硬件稳定性。

（3）掌握技能

• 硬件能力：多模块电路集成、外设电源匹配、硬件抗干扰设计；
• 软件能力：中断程序编写、多设备协同逻辑、人机交互功能开发。

项目 3：多设备联动控制器

（1）项目目标

（2）实战步骤

1. 硬件升级：
   • 为开发板扩展 WiFi 模块（如 ESP8266），完成模块与单片机的串口通信接线；
   • 搭建多传感器节点的硬件网络（2 个环境监测节点 + 1 个控制终端）。
2. 网络与云端开发：
   • 配置 WiFi 模块的联网参数，编写 “单片机→WiFi 模块→云端服务器” 的数据传输代码；
   • 开发简易手机 APP（或使用现成物联网平台），实现远程控制指令的发送与接收。
3. 系统联调：
   • 实现 “手机 APP 发指令→控制终端执行→云端同步设备状态” 的全流程；
   • 调试多节点数据的汇总、冲突解决逻辑。

（3）掌握技能

• 硬件能力：物联网模块集成、多设备组网设计；
• 软件能力：网络通信编程、云端数据交互、物联网系统联调。