嵌入式開發(fā)
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課程介紹Course Introduction
（周末10-12天、全日4-6周；實踐考核二次、筆試考核二次）
1.1上課方式：理論20-40% 實踐加項目60-80%。
1.2上課內(nèi)容：
1.2.1**天：常用電子元器件、芯片講解（全日制3天）
知識點1：常用10類元器件講解、實踐；
知識點2：常用10類芯片講解、實踐
知識點3：常用電子定理、公式
實驗：
1、門型芯片：與、或、非門實驗；
2、鎖存型、譯碼器芯片實驗；
3、繼電器、蜂鳴器、及其它常用芯片、器件實驗。
1.2.2第二天：數(shù)字電路含義、邏輯公式、TTL和CMOS區(qū)別（全日制2天）
知識點1：模擬和數(shù)字信號含義 正負邏輯 邏輯函數(shù)建立 邏輯代數(shù)公式定理 2進制轉(zhuǎn)16進制轉(zhuǎn)換；
知識點2：TTL和CMOS介紹 TTL和CMOS優(yōu)缺點 各種門電路連接；
知識點3：電烙鐵使用、插件及貼片焊接
實驗：
1、電阻、電容、三極管控制LED燈實驗；2、蜂鳴器聲音控制實驗。3、焊接實驗
1.2.3第三天：組合邏輯電路、常用工具使用（全日制3天）
知識點1：邏輯電路分類
知識點2：組合邏輯電路特點、組合邏輯電路分析
知識點3：時序邏輯電路特點
知識點4：譯碼器、編碼器
知識點5：LED數(shù)碼管、加法器
知識點6：萬用表、恒溫電源、數(shù)字電橋、示波器、邏輯分析儀、數(shù)字溫度表等工具使用
1.2.4第四天：觸發(fā)器、時序邏輯電路（全日制2天）
知識點1：基本RS觸發(fā)器工作原理分析
知識點2：同步RS、主從RS觸發(fā)器
知識點3：JK、T、D觸發(fā)器
知識點4：時序邏輯電路設計案例分析
知識點5：RC振蕩電路
知識點6：施密特觸發(fā)器
1.2.5第五天：555定時器和AD、DA及存儲器（全日制1-2天）
知識點1：555定時器工作原理
知識點2:555定時器典型應用（單穩(wěn)態(tài)電路、脈寬調(diào)制電路分析）
知識點3：存儲器RAM(SRAM、SDRAM、DDR1、DDR2、DDR3)、ROM、FLASH(NORFLASH、NANDFLASH)、EEPROM
知識點4：AD、DA工作原理、電路分析、選型標準
實驗：1、555定時器跌落脈沖實驗；2、555定時器輸出PWM波形實驗。
1.2.6第六-八天：數(shù)字電路設計案例分析、總結（3天）
知識點1：電路設計流程(編制機控制器項目原理圖設計講解)
知識點2：數(shù)字電路總結
項目案例1：編織機工業(yè)控制器電路（原理圖）設計與分析
項目案例2：室內(nèi)環(huán)境檢測系統(tǒng)控制器電路設計與分析；
項目案例3：ARM-S3C2440開發(fā)板原理圖設計與分析；
項目案例4：C51單片機開發(fā)平臺電路設計與分析（含焊接、測試、調(diào)試）
擴展案例1：設計 POS熱敏打印機電路
期中測試：考核達80分進入下一階段學習；否則重新學習，如堅持進下一階段，需個人簽字。
模擬部分：
1.2.7第九天：二極管、三極管（全日制1-2天）
知識點1：空穴和自由電子
知識點2：二極管、PN結
知識點3：三極管、NPN、PNP。
實驗：三極管放大倍數(shù)實驗，控制蜂鳴器音量。
1.2.8第十天：基本放大電路：三種基本放大電路分析（全日制1-2天）
1.2.9第十一天：集成放大電路（全日制3天）
知識點1：集成放大電路分析
知識點2：低通、帶通、高通
知識點3：RC、LC振蕩電路
知識點4：積分電路
1.2.10第十二天：直流穩(wěn)壓電源（全日制1-2天）
知識點1：交流220V、50HZ轉(zhuǎn)DC5V、1A電路設計過程
知識點2：降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓
實驗：多路直流穩(wěn)壓電路項目設計分析
1.2.11第十三天：CMOS電路、模擬電路總結（全日制1-2天）
1.2.12第十四-十六天：電路設計案例分析：功放音響電路設計案例分析、設計總結。（全日制5天）
知識點1：電路設計方法
知識點2：電子基礎設計總結
項目案例1：功放音響電路設計案例分析、原理圖設計與分析；項目：功放音響電路設計。
項目案例2：多路穩(wěn)壓電源原理圖設計與分析；
項目案例3：開關電源原理圖設計與分析。
基本實驗1： 做功放實驗
1.3電子基礎相關知識：
電子基礎：數(shù)字電路
知識點1：常用10類電子元器件 常用10類芯片
知識點2：常用電路公式、定理
知識點3：數(shù)字信號、模擬信號特點、正負邏輯、數(shù)制轉(zhuǎn)換、邏輯公式
知識點4：TTL電路和CMOS區(qū)別
知識點5：組合邏輯電路：譯碼器（74LS138）、編碼器、加法器。
知識點6: 觸發(fā)器和時序邏輯電路
知識點7：RC振蕩電路和施密特觸發(fā)器
知識點8: 555定時器（玩具、禮品、小家電等行業(yè)）
知識點9：存儲器
知識點10：AD\DA
模擬電路：
知識點1：空穴和電子
知識點2：PN結原理
知識點3：二級管和三極管
知識點4：三極管基本放大電路
知識點5：集成放大電路
知識點6：RC、LC電路分析
知識點7：低通、帶通、高通
知識點8：直流穩(wěn)壓電路：降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓。
知識點9：CMOS電路
知識點10：電路設計原理及設計方法、經(jīng)驗交流、案例分析
期末測試：測試達80分，進入下一階段學習，否則重新學習。
單片機項目班課程規(guī)劃（零基礎選擇學習）
上課方式：先演示、學完能做什么？遙控小車、門禁考勤機等（周末10-16天、全日4-6周；實踐和筆試考核各二次）
**階段：單片機C、嵌入式C階段（周末5-6天，全日制10-15天）
1.2.1**天：單片機C語言基本語法、9條基本語句和32關鍵字、GPIO實驗、KEIL軟件使用
知識點1：嵌入式C、標準C、單片機C區(qū)別
知識點2：C程序組成和原則
知識點3：C程序常用變量類型（函數(shù)、數(shù)組、指針、結構體等類型）
知識點4：常用運算符合關系表達式（運算符、邏輯表達式、關系表達式、自加自減等）
知識點5: 9條基本語句和32個關鍵字（**重要的）。
1.2.2第二天：函數(shù)、數(shù)組
知識點6：函數(shù) 知識點7：數(shù)組
1.2.3第三天：指針、數(shù)碼管實驗
知識點8：指針（非常重要）--------單片機C---結束了。
1.2.4第四天：編程規(guī)范、程序優(yōu)化、算法、宏定義、模塊化編程
知識點9：編程規(guī)范、程序優(yōu)化和算法（編程思想）
嵌入式C階段測試：考核達80分進入下一階段，否則重新學習，如堅持進下一階段，需個人簽字。
第二階段：單片機實訓階段
2.1**天：單片機內(nèi)、外部結構、矩陣鍵盤實驗
1. 單片機內(nèi)外部結構、內(nèi)部組成：
2.單片機**小系統(tǒng)、單片機復位條件及方式
3.單片機RAM、ROM結構（PO端口分析）
4.二進制轉(zhuǎn)16進制轉(zhuǎn)換、常用10類元器件和常用10類芯片使用：（屬于補課內(nèi)容、學員自愿學習）
2.2第二天：時序分析、字符型液晶屏LCD1602實驗
2.3第三天：時序分析、點陣型液晶屏LCD12864實驗、AD/DA實驗
2.4第四天：定時、中斷、串行通信
2.5第五天：IIC實驗、總結
1.PCF8591應用 2.步進電機內(nèi)部結構及驅(qū)動原理、步進電機驅(qū)動電路
實驗：步進電機加減速、正反轉(zhuǎn)控制
1.紅外原理及應用 2.紅外發(fā)射碼及接收碼格式 3.外部中斷相應知識補充
實驗：按下不同按鍵控制LED燈亮滅
1.DS18B20內(nèi)部結構 2.指令碼分析 3.時序分析
實驗：設置上下限溫度，溫度異常時蜂鳴器報警
期末測試：考核達80分進入下一階段學習；否則重新學習，如堅持進下一階段，需個人簽字（筆試）。
項目一：信盈達智能小車項目
調(diào)試1：調(diào)試智能小車**小系統(tǒng)、報警模塊（LED指示燈、蜂鳴器）；
調(diào)試2：調(diào)試各硬件模塊是否正常。
調(diào)試1：在LCD12864屏上顯示相應界面
調(diào)試2：實現(xiàn)按鍵控制電機；
調(diào)試1.IIC讀取PCF8563內(nèi)部時鐘并顯示，設置RTC；
調(diào)試2.單總線讀取DS18B20檢測的溫度并顯示。
調(diào)試1紅外遙控控制小車狀態(tài)(前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)等)。
調(diào)試1：**串口修改溫度上限值、**串口校時
調(diào)試2：添加CRC校驗碼生成原理及**串口控制小車動作。
調(diào)試3：項目綜合調(diào)試、點評。
項目二：信盈達門禁考勤機項目
調(diào)試1：調(diào)試門禁考勤機項目**小系統(tǒng)、報警模塊（LED指示燈、蜂鳴器）；
調(diào)試2：調(diào)試各硬件模塊是否正常。
調(diào)試1：在LCD12864屏上顯示相應開機界面
**行顯示：門禁機考勤機項目 第二行顯示：2014-05-08 15:30:28
調(diào)試2：讀取 IIC 時鐘芯片PCF8583的時間并顯示于屏上。
調(diào)試1:實現(xiàn)存儲驅(qū)動模塊
調(diào)試2：實現(xiàn)卡片讀取并顯示5字節(jié)ID號于LCD屏上，
調(diào)試3：將ID號存于存儲器中。
調(diào)試1：實現(xiàn)串口命令識別驅(qū)動（包括命令解析等）
調(diào)試2：實現(xiàn)串口設置時間、串口授權、串口讀取考勤信息、串口讀取用戶信息等功能
調(diào)試3：實現(xiàn)卡片ID號識別，顯示于LCD屏上，并存儲個人考勤時間于存儲器中
調(diào)試1：實現(xiàn)鍵盤驅(qū)動、按鍵密碼比對或者刷卡 密碼比對（實現(xiàn)控制開門功能）
調(diào)試2：實現(xiàn)蜂鳴器、LED驅(qū)動
調(diào)試3：綜合項目調(diào)試、項目點評。
項目三：信盈達室內(nèi)環(huán)境檢測項目
調(diào)試1：調(diào)試室內(nèi)環(huán)境檢測項目**小系統(tǒng)、報警模塊（LED指示燈、蜂鳴器）；
調(diào)試2：調(diào)試各硬件模塊是否正常。
調(diào)試1：在LCD12864屏上顯示相應開機界面
**行顯示：室內(nèi)環(huán)境檢測項目
第二行顯示：2014-05-08 15:30:28
調(diào)試2：讀取 IIC 時鐘芯片PCF8583的時間并顯示于屏上。
調(diào)試1:調(diào)試溫度、濕度模塊并在屏上顯示 調(diào)試2：調(diào)試溫度、濕度模塊并存儲在AT24C02中；
調(diào)試1：實現(xiàn)大氣壓力傳感器、AD、DA檢測顯示 調(diào)試2：實現(xiàn)串口設置時間、設定報警溫度、濕度等功能。
調(diào)試1：實現(xiàn)鍵盤驅(qū)動、按鍵設定溫度、濕度報警值等功能；實現(xiàn)蜂鳴器、LED驅(qū)動
調(diào)試2：實現(xiàn)MODBUS-CRC校驗通信，實現(xiàn)主、從機控制及檢測、設定等功能；
調(diào)試3：綜合項目調(diào)試、項目點評。
期末測試：測試達80分進入即可結束課程；否則重新學習，如堅持畢業(yè)，需個人簽字（實踐-項目）。
印刷線路板PCB設計課程規(guī)劃
（周末8-10天、全日2-4周；實踐考核三次、筆試考核一次）
1.1上課方式：理論20% 實踐60% 項目20%
1.2上課內(nèi)容
1.2.1**天：原理圖設計
知識點1：原理圖（PADS\PROTEL\AD）軟件安裝及使用注意事項
知識點2：軟件界面熟悉
知識點3：原理圖設計過程
實驗：
1、設計**個原理圖（電阻、電容、LED燈、開關）主要熟悉原理圖布線規(guī)則、元器件添加等
2、設計第二個原理圖
1.2.2第二天：原理圖零件庫CAE封裝
知識點1：零件庫制作方法
知識點2：典型零件庫（四方型等）制作方法
1.2.3第三天：PCB設計
知識點1：原理圖導入PCB過程
知識點2：PCB設計流程、步驟
知識點3：PCB布線規(guī)則設置
知識點4：PCB布線先后順序及規(guī)則
1.2.4第四天：PCB封裝庫制作
知識點1：PCB封裝庫制作方法
知識點2：典型PCB封裝庫（四方型、圓形、弓形、不規(guī)則元器件）制作方法
1.2.5第五天：安規(guī)
知識點1：常用10類電子元器件原理及應用
知識點2：常用10類芯片原理及應用
知識點3：常用電路公式、定理
知識點4：安規(guī)含義及PCB板級設計注意事項
1.2.6第六天：EMC
知識點1：EMC電磁兼容含義
知識點2：PCB板級設計怎樣符合電磁兼容
知識點3：多層板層疊結構、層類型介紹（非平面層、CAM平面、分割/混合平面）
知識點4：多層板走線、過孔添加、覆銅
1.2.8第七天：布線注意事項、多層板、高速板布線規(guī)則
知識點1：常用PCB設計快捷鍵
知識點2：多層板設置規(guī)則及布線
知識點3：高速板布線規(guī)則
知識點4：等長差分線布線規(guī)則
知識點5：USB模塊布線案例分析及實踐
1.2.9第八天：布線總結、考核
課堂實驗1：畫等長線、差分線
課堂實驗2：畫蛇形線
基本實驗1：USB走線
擴展實驗2：繼續(xù)完成STM32**小系統(tǒng)，如果已經(jīng)完成，添加外圍模塊；PCB設計點評。
期末測試：考核達80分進入下一階段學習；否則重新學習，如堅持進下一階段，需個人簽字（筆試 實踐）。
1.C語言概述、C程序基本組成和C程序編程兩個原則
1.1 程序、算法和流程圖 1.3 GCC和GDB介紹、gdb的高級使用和gdb core
1.2 C語言簡介和簡單C程序
2.基本數(shù)據(jù)類型
2.1常量和變量 2.3格式化輸入輸出函數(shù) 2.5擴展2：字符輸入輸出函數(shù)
2.2數(shù)據(jù)類型：字符型、整型 2.4擴展1：浮點型、枚舉類型 2.6基本運算符和關系表達式
3.C語言的9條基本語句和32個關鍵字用法
3.1順序基本語句：0條 3.4轉(zhuǎn)移基本語句：4條（break、continue、return、goto）
3.2條件基本語句：2條（if、switch-case-break） 3.5嵌入式C語言32個關鍵字精講
3.3循環(huán)基本語句：3條（While、do-while和for）
4.函數(shù)的含義、基本應用、典型應用、函數(shù)擴展
5.數(shù)組的含義、基本應用、典型應用、二維數(shù)組
6.指針基礎
6.1指針的含義、介紹、指針運算 6.3函數(shù)傳參、指針與一維數(shù)組、二級指針
6.2指針典型應用、指針在使用時必須具備的四要素 6.4常量指針和指針常量、指針四要素
7.字符串
7.1字符串和字符數(shù)組 7.2字符串函數(shù) 7.3 C標準庫函數(shù)
8.結構體和聯(lián)合
8.1結構體的含義、介紹、應用 8.2結構體數(shù)組和結構體指針
8.3類型別名、字節(jié)對齊 8.4擴展：位段和聯(lián)合
9.宏定義
9.1動態(tài)內(nèi)存分配、常見內(nèi)存錯誤 9.2預處理和條件編譯
9.3文件包含、預處理操作符和預定義宏 9.4 C標準庫文件IO
10.鏈表和文件
10.1鏈表含義、應用、 10.4文件定位文件的介紹、
10.2雙鏈表、環(huán)形鏈表 10.5文件的打開和關閉
10.3字符讀寫函數(shù)和字符串讀寫 10.6函數(shù)格式化讀寫函數(shù)、二進制讀寫函數(shù)
11、高質(zhì)量編碼規(guī)范
11.1編碼規(guī)范的介紹 11.2宏觀上高質(zhì)量編碼規(guī)范和微觀上高質(zhì)量編碼規(guī)范
11.3 C程序的編譯、運行和多模塊編譯 11.4靜態(tài)庫和共享庫
12、make和Makefile
12.1 make和Makefile的介紹 12.2 make和Makefile 12.3使用makefile編程程序
13.1猜拳游戲項目 13.9 回文算法項目
13.2 A/D模塊信號采集數(shù)據(jù)分析項目 13.10多文件多模塊編程項目
13.3個稅征收查詢系統(tǒng)項目 13.11猴子吃桃算法項目
13.4手機短信分析程序項目 13.12水仙花算法項目
13.5條形碼生成器項目 13.13兔子算法項目
13.6 GPRS信息分析程序項目 13.14畫圓算法項目
13.7學生信息管理系統(tǒng)項目 13.15酒店管理系統(tǒng)項目實例
13.8文件加密器項目 13.16五子棋綜合項目
Cortex-M4是ARM公司推出的**新的針對微控制器應用的內(nèi)核，提供業(yè)界**的高性能和低成本的解決方案，將成為MCU應用的熱點和主流。
基于Cortex-M4的芯片功能強大，軟件復雜度也相應提高，傳統(tǒng)的單片機編程方式不能夠滿足需求。uC/OSII是著名的源碼公開的實時內(nèi)核，是專為嵌入式應用設計的，可以運行在多種微控制器上。
本課程將Cortex-M4和uC/OSII完美結合，更好的發(fā)揮出它們各自的特點,選取目前流行的意法半導體的STM32F40X作為實驗平臺。
本課程的培訓目標：
1） 了解Cortex-M4體系結構及thumb-2指令集；
2） 掌握在Cortex-M4體系結構上進行嵌入式編程的方法；
2）精通STM32F403處理器各個外設軟件設計；
3）了解uC/OS-II操作系統(tǒng)工作原理，掌握uC/OS-II操作系統(tǒng)移植方法；
4）精通uC/OS-II操作系統(tǒng)上的編程方法及編程技巧；
5）能獨立完成基于Cortex-M4、M4構架CPU的軟件項目設計；
**系統(tǒng)的課程學習，加以項目實戰(zhàn)，讓沒有ARM編程基礎和實際工作經(jīng)驗的大專以上學歷的學員在2到3個月的時間內(nèi)迅速獲得1-3年的ARM開發(fā)經(jīng)驗，具備實際ARM開發(fā)的能力，勝任開發(fā)工作，讓學員學完后就以具有1-3年開發(fā)經(jīng)驗的ARM工程師身份進入工作崗位。
培訓對象：
1) 理工科電子類專業(yè)人員；
2) 在職單片機設計、開發(fā)人員；
3) 有志于從事ARM工作的在職人員；
4) 相關專業(yè)學生、教師及社會廣大ARM愛好者。
1. cortex-m4 介紹，開發(fā)環(huán)境搭建，GPIO模塊實戰(zhàn)
1.1 嵌入式發(fā)展前景
1.2 ARM 家族成員特征介紹（ARM7/9/11,A8/9/15/53/57,M0/3/7）
1.3 cortex-m4 內(nèi)核體系結構
1.4 處理器內(nèi)核介紹、處理器工作模式、處理器異常處理
1.5 Keil MDK 開發(fā)環(huán)境安裝和 J-link 仿真驅(qū)動安裝
1.6 新建工程和 Keil MDK 開發(fā)環(huán)境使用詳細說明
1.7 開發(fā)平臺資源介紹及使用方法
1.8 STM32F40X時鐘體系，時鐘管理
1.9 STM32F40X GPIO功能、結構框圖詳解
1.10 STM32F40X GPIO功能配置步驟和寄存器詳解
2. STM32F40X UART模塊實戰(zhàn)
2.
2.1 常用通信**分類及其特征介紹：同步，異步
2.2 通用 UART 特征，及 UART 編程模型
2.3 STM32F40X UART 模塊系統(tǒng)框架圖、 UART 特征介紹
2.4 STM32F40X UART 模塊寄存器作用詳解
2.5 STM32F40X UART 硬件設計原圖分析、軟件設計框架
3. STM32F40X 中斷模塊實戰(zhàn)
3.
3.1 Cortex-M4 中斷體系分析、 STM32中斷結構分析
3.2 中斷相關 API 函數(shù)使用詳解、 NVIC 中斷控制配置方法
3.3 STM32F40X 外部中斷模塊框架分析、 STM32F40X 外部中斷寄存器詳解
3.4 STM32F40X 軟件中斷設計
3.5 STM32F40X 串口中斷設計
1)
4. STM32F40X 定時器模塊實戰(zhàn)
4.
4.1 STM32F40X 定時器分類
4.2 STM32F40X 各類定時器基本特征、 系統(tǒng)框架圖詳細分析和寄存器詳解
4.3 STM32F40X 基本定時器定時功能軟件設計
4.4 STM32F40X 通用、高級定時器定時器比較輸出、PWM輸出軟件設計
4.5 STM32F40X 通用、高級定時器定時器捕獲輸入、PWM輸入軟件設計
4.6 STM32F40X 高級定時器定時器互補輸出、死區(qū)插入軟件設計
2)
5. STM32F40X RTC和系統(tǒng)定時器模塊實戰(zhàn)
5.
5.1 常用RTC芯片介紹
5.2 STM32F40X RTC模塊介紹、硬件電路分析
5.3 STM32F40X RTC時鐘源配置詳解、系統(tǒng)框架圖分析
5.4 STM32F40X RTC備份域功能介紹、寄存器詳解
5.5 STM32F40X RTC應用設計
5.6 systick模塊分析、及應用軟件設計
6. STM32F40X IIC模塊實戰(zhàn)
6.
6.1 I2C總線知識
6.2 I2C總線物理拓撲結構、總線特征
6.3 I2C總線**
6.4 I2C總線模塊時序編程-IO口模擬
6.5 AT24C02 EEPROM 基本功能介紹
6.6 IO口模擬I2C總線是實現(xiàn)對EEPROM芯片AT24C02讀寫操作
7. STM32F40X SPI模塊實戰(zhàn)
7.
7.1 SPI總線物理拓撲結構、總線特征
7.2 SPI總線**
7.3 STM32F40X SPI控制器結構圖分析、初始化設置步驟分析
7.4 STM32F40X** SPI控制器實現(xiàn)對W25Q64讀寫操作
8. TFTLCD模塊實戰(zhàn)
8.
8.1 LCD彩屏屏種類介紹、 TFT 屏工作原理、時序圖分析
8.2 LCD畫點、線、基本形狀軟件設計
8.3 取模軟件使用、LCD顯示字符、漢字軟件設計
8.4 TFT 顯示圖片實驗、數(shù)碼相框項目實驗
9. AD/DA模塊
9.
9.1 通用 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的基本原理
9.2 STM32F40x ADC模塊簡述、主要特征和框架圖分析
9.3 ADC開關控制、時鐘配置和通道選擇
9.4 ADC精度校準介紹
9.5 單ADC工作模式詳解、雙ADC工作模式介紹
9.6 單ADC實驗軟件設計及分析
10. 觸摸屏模塊實訓
10.
10.1 觸摸屏分類介紹
10.2 電阻式觸摸屏工作原理介紹
10.3 觸摸屏初始化、校準方式介紹
10.4 觸摸按鍵軟件設計
這部分根據(jù)學員興趣及所選擇項目，選擇性學習對應的模塊。
11.1無線433M模塊應用及分析
11.2 MP3解碼芯片VS1053模塊應用及分析
11.3 GSM模塊應用及分析
11.4 藍牙模塊及應用及分析（可穿戴項目、藍牙打印機）
11.5語音模塊應用及分析
11.6 CANBUS模塊應用及分析
11.7 uc/os2（1）系統(tǒng)原理及裁剪
11.8 uc/os2（2）系統(tǒng)API應用講解
11.9 FATFS文件系統(tǒng)應用
11.10物聯(lián)網(wǎng)&智能家居系統(tǒng)分析
第三部分：綜合項目實戰(zhàn)
項目1：無線點菜機
項目2：MP3項目
項目3：GSM短信收發(fā)系統(tǒng)
項目4：防盜報警系統(tǒng)
項目5：駕?？荚嚬芾硐到y(tǒng)
項目6：藍牙打印機項目
項目7：智能家居項目
1.
項目8：可穿戴項目（智能手表或智能手環(huán)）。
1. 采用意法半導體M3芯片STM32F403RBT6作為系統(tǒng)主控。
2. 支持一鍵開關機（長按ENT鍵開關機）。
3. 顯示器采用2.0 寸TFTLCD屏，分辨率220*176。驅(qū)動芯片為ILI9341。
4. 顯示器亮度可任意調(diào)節(jié)，采用定時器輸出PWM控制亮度技術。
5. 電量顯示，采用M3主控自帶12位A/D轉(zhuǎn)換監(jiān)控電池電量。
6. 九宮格實體按鍵。
7. 當長時間（時間可設置）不操作時自動關屏進入省電模式。
8. **433無線通信技術實現(xiàn)跟服務器通信（更新菜譜、發(fā)送餐臺已點菜菜單、查詢餐臺信息、催菜、接收服務器發(fā)送的短信等）
9. 支持漢字顯示，使用SPI接口flash芯片W25Q64存儲漢字庫。
10. 支持點菜機終端存儲菜譜、本機參數(shù)設置儲存，使用SPI接口flash芯片W25Q64存儲漢字庫。
11. 支持本機登錄賬號管理。
12. 支持時間顯示，時間由系統(tǒng)主控提供，可**手動調(diào)節(jié)或者433無線通信更新系統(tǒng)時間。
13. 預留升級調(diào)試接口（CMOS電頻UART）。
本設計的程序部分首先是移植UCOS-II實時控制系統(tǒng)進行任務的調(diào)度，移植GUI界面進行繪制操作界面，移植FatFs文件管理系統(tǒng)進行對SD卡和FLASH進行讀寫。就是**UCOS-II進行調(diào)度這些任務來**終呈現(xiàn)出一個穩(wěn)定的、可控的系統(tǒng)。具體參數(shù)如下：
1. 采用意法半導體M3芯片STM32F403ZET6作為主控芯片
2. 采用VLSI公司的VS1053B作為MP3硬件解碼芯片
3. 采用ISSI的IS62WV51216作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存芯片
4. 采用2.8英寸的TFT顯示屏，分辨率240*320，驅(qū)動器為ILI9341
5. 采用華邦的W25Q64作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)儲存芯片，存儲字庫，編碼轉(zhuǎn)換庫，補丁文件……
6. 操作系統(tǒng)采用UCOSII
7. 文件系統(tǒng)采用FATFS
8. 支持界面圖標切換系統(tǒng)功能
9. 采用bmp圖片作為界面圖標
10. .支持觸摸屏/紅外遙控輸出控制
11. .支持后臺播放音樂
隨著生活節(jié)奏的加快和生產(chǎn)效率的提高， 不在一線現(xiàn)場也能及時了解**手資料， 以便及時處理生產(chǎn)生活過程中的突發(fā)事件，是現(xiàn)代控制系統(tǒng)發(fā)展的趨勢， 也是人們對現(xiàn)代生活便捷性追求的目標。隨著手機的廣泛普及， 需要有一種方式讓人們只需要增加少量投入便可以**手機遠程控制家里的電器或生產(chǎn)現(xiàn)場的設備， 遠程查看設備或安防系統(tǒng)狀況， 以降低時間和交通成本， 提高工作效率。同時， 一旦家中發(fā)生非法入侵、 火災、 煤氣泄漏等安全事故時手機用戶能夠在短時間內(nèi)獲知險情， 及時處理。為此本項目設計了一種基于 STM32和 SMS的短信收發(fā)系統(tǒng)， 在 ST公司基于 ARM Cortex-M4內(nèi)核的嵌入式 CPU上實現(xiàn) GSM短信的收發(fā)， 以便處理用戶發(fā)送短信控制設備， 和設備異常時發(fā)送通知消息到用戶的情況， 實現(xiàn)用戶和設備間的雙向通信處理。
本系統(tǒng)采用STM32短信收發(fā)系統(tǒng)由 CPU模塊、 電源模塊、 短信收發(fā)模塊、 時鐘模塊、 后備電源模塊、 鍵盤模塊、 LED指示模塊、驅(qū)動模塊、 檢測模塊等模塊組成， 如圖 1 所示。
具體設計方案：
1. 采用stm32f103ZET6作為主控。
2. 采用SIM900A作為GSM無線網(wǎng)絡控制的核心芯片。
3. 顯示器采用2.8 寸TFTLCD屏，分辨率240*320。驅(qū)動芯片為ILI9341。
4. 電阻式觸摸屏，驅(qū)動芯片XPT2046。
5. 主控**接收觸摸按鍵（LCD顯示、觸摸屏識別）控制GSM模塊收/發(fā)短信、接/打電話。
本系統(tǒng)主要由STM32和GSM短信模塊組成，借助**可靠、**成熟的GSM移動網(wǎng)絡，以**直觀的中文短消息或電話形式，直接把報警地點的情況反映到您的手機屏幕上。它采用主 動式紅外傳感器進行檢測，變有形的傳統(tǒng)防盜網(wǎng)防盜窗為無形，給火災時的逃生提供方便。 并配備煙霧傳感器和燃氣泄漏傳感器，實現(xiàn)防火、防燃氣泄漏的作用。效果圖：
目前傳統(tǒng)的機械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）安防系統(tǒng)在實際使用中暴露了很多隱患，例如： 為其它沒有安防盜窗的相近樓層形成被盜隱患、 發(fā)生火災時不易逃生等。
隨著電子技術的飛速發(fā)展，報警系統(tǒng)已從原來的簡單化、局部化向智能化、集成化發(fā) 展。而各種防盜報警系統(tǒng)之間的主要區(qū)別是在于如何讓分機與主機、分機與用戶之間進行 通訊。目前市場上常見的防盜報警系統(tǒng)的通信方式有固定電話撥號、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)等 等。但它們有各自的缺點：
1. 固定電話撥號容易被盜賊在入室搶劫前切斷電話線或惡意占線，使其在關鍵時刻失靈。
2. 以太網(wǎng)同樣面臨著線路被切斷的隱患，且不易普及。
3. 集群系統(tǒng)功耗很大，網(wǎng)絡架設和維護費用很高，而且需要購買固定的頻點。
針對以上通信方式的優(yōu)、缺點，本項目設計了基于GSM短信模塊的家庭無線防盜報警系統(tǒng)。此系統(tǒng)可解決這些隱患，讓家庭防盜更及時、使用更方便。它不再依賴有線電話執(zhí)行 報警，而是借助**可靠、**成熟的GSM移動網(wǎng)絡，以**直觀的中文短消息或電話形式，直接把報警地點的情況反映到您的手機屏幕上。它采用主動式紅外傳感器進行檢測，變有形的傳統(tǒng)防盜網(wǎng)防盜窗為無形，給火災時的逃生提供方便。并配備煙霧傳感器和燃氣泄漏 傳感器，實現(xiàn)防火、防燃氣泄漏的作用。
1. 采用stm32f103ZET6作為主控。
2. 采用SIM900A作為GSM無線網(wǎng)絡控制的核心芯片。
3. 顯示器采用2.8 寸TFTLCD屏，分辨率240*320。驅(qū)動芯片為ILI9341。
4. 電阻式觸摸屏，驅(qū)動芯片XPT2046。
5. 主控**接收觸摸按鍵（LCD顯示、觸摸屏識別）控制GSM模塊收/發(fā)短信、接/打電話。
圖1.1信盈達駕校考試系統(tǒng)硬件實物圖
上圖撥碼開關為用戶輸入設備，代替實際汽車上的各種燈（實際使用時直接安裝在考試車上，不需要撥碼開關）。
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撥碼開關序號 |
實際輸入設備 |
撥碼開關序號 |
實際輸入設備 |
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1 |
示廊燈 |
5 |
右轉(zhuǎn)燈 |
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2 |
遠光燈 |
6 |
霧燈 |
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3 |
近光燈 |
7 |
雨刷 |
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4 |
左轉(zhuǎn)燈 |
8 |
保留 |
表1：各個撥碼開關與燈的對應關系
說明：燈亮與撥碼開關之間的關系是：撥碼開關的OFF測對應燈亮，ON側對應燈滅。
如：需要把示廊燈和遠光燈開啟則把撥碼開關的1,2撥到OFF那一側。使用時有兩種：
1、模擬駕校汽車考試：會**播放語音的方式向?qū)W員提問問題，學員要在規(guī)定的時間內(nèi)完成。如果超時或者在規(guī)定的時間內(nèi)輸入錯誤，只要出現(xiàn)一次，就視為考試不合格。
2、實際駕駛汽車考試：將駕校汽車考試管理控制器安裝在汽車上，學員根據(jù)提示進行模擬考試，如果出現(xiàn)錯誤，只要出現(xiàn)一次，就視為考試不合格。
|
問題 |
答案 |
備注 |
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請關閉所有燈光 |
所有燈都熄滅 |
|
|
夜間在沒有路燈，照明不良條件下行駛 |
示廊燈、遠光燈亮 或者示廊燈、近光燈亮 |
1 |
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請將前照燈變換成遠光 |
示廊燈、遠光燈亮 |
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夜間同方向近距離跟車行駛 |
示廊燈、近光燈亮 |
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夜間**急彎、坡路、拱橋、人性橫道和沒有交通燈控制的路口 |
示廊燈亮、遠光燈亮2s內(nèi)把遠光燈熄滅，近光燈亮 |
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在剛才同樣條件下緊跟前車行駛 |
示廊燈、近光燈亮 |
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夜間與機動車會車 |
示廊燈、近光燈亮 |
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夜間在窄路窄橋與非機動車會車 |
示廊燈、近光燈亮 |
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霧天行駛 |
示廊燈、近光燈、霧燈、左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈亮 或者示廊燈、遠光燈、霧燈、左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈亮 |
1 |
|
夜間在道路上發(fā)生故障或者交通事故，妨礙交通又難以行動 |
示廊燈、左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈亮 |
|
表2：問題與答案
說明1：此情況表明此問題有兩個答案，答對任意一個就正確。
隨著藍牙技術的發(fā)展，人們越來越傾向于擺脫有線設備的束縛，但是受體積影響，唯獨打印機并沒有什么很好的解決方式。消費者對于這部分訴求越來越大。藍牙打印機順勢而起，便攜的方式，無線的打印方式，得到消費者強烈喜愛。便攜藍牙熱敏打印機具有小巧外觀、功能齊全、性能穩(wěn)定、兼容性好等特點，是抄表、物流、金融、郵政等行業(yè)的首選便攜藍牙熱敏打印機。
打印性能：
1. 安卓手機藍牙打印
2. 高速打?。ù蛴∷俣雀哌_80mm/s）
3. 高清晰度打印（8點/mm）每行384個點
4. 可打印內(nèi)容:漢字，支持GB2312所有漢字,字符集，ASCII字符，條碼、二維碼等圖形打印。
5. 采用12v/2A電源供電。
1) 1.1.1手機APP（采用Qt5 Android軟件開發(fā)）；
2) 1.1.2電腦管理系統(tǒng)（采用C 和QT軟件開發(fā)）；
3) 1.1.3專用無線遙控器
主控CPU采用：家庭版采用CORTEX-M4.
開發(fā)軟件采用：家庭版采用ucGUI開發(fā)。
主控CPU采用：家庭版采用CORTEX-M4.
1.照明電路：主控CPU采用STM8單片機 6.加濕器： 主控CPU采用STM8單片機
2.窗簾控制：主控CPU采用STM8單片機 7.廚房控制：主控CPU采用CORTEX-M4
3.空調(diào)冰箱：主控CPU采用CORTEX-M0/M3 8.功放音響：主控CPU采用STC系列單片機
4.安防監(jiān)控：主控CPU采用CORTEX-M4 9.樓宇對講：主控CPU采用CORTEX-M4/M4
5.紅外報警：主控CPU采用CORTEX-M4 10.節(jié)能系統(tǒng)：主控CPU采用CORTEX-M4.
智能手表，是將手表內(nèi)置智能化系統(tǒng)、搭載智能手機系統(tǒng)而連接于網(wǎng)絡而實現(xiàn)多功能。目前市面上的智能手表可大致分為兩種：
1. 不帶通話功能的：依托連接智能手機而實現(xiàn)多功能，能同步操作手機中的電話、短信、 郵件、照片、音樂等；
2. 帶通話功能的：支持插入SIM卡，本質(zhì)上是手表形態(tài)的智能手機；
智能手表是一種全新形態(tài)的智能終端，由硬件加軟件組成的腕上數(shù)碼產(chǎn)品：
? 硬件決定性能，決定競爭力，更新?lián)Q代快。
? 軟件可增減，可更新，可變動，帶來無限可能
主頁 運動計步 藍牙音樂播放
睡眠質(zhì)量檢測 手機防丟失
嵌入式，安卓，F(xiàn)PGA 等技能培訓提升
| 課程名稱 | 培訓機構 | 優(yōu)惠價 | 報名 |
|---|---|---|---|
| ￥享優(yōu)惠 | 咨詢客服 | ||
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| 就業(yè)班 | ￥享優(yōu)惠 |
學校介紹University Profile
公司簡介
信盈達是一家專注于嵌入式產(chǎn)品開發(fā)、嵌入式技術咨詢、嵌入式解決方案綜合的高新技術企業(yè)，為國內(nèi)外眾多個人和企業(yè)客戶提供基于嵌入式單片機、ARM、MIPS、FPGA等內(nèi)核整套解決方案和技術培訓、技術咨詢等服務，公司下設有信盈達實訓學院和信盈達研發(fā)中心、信盈達校企合作中心等三個服務團隊，專業(yè)從事教學科研設備、嵌入式工業(yè)控制器、智能樓宇自動化等產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務，為個人、企業(yè)、高校等提供一站式技術服務。
信盈達集團總部成立于廣東省深圳新區(qū)龍華民治，下轄深圳信盈達科技有限公司、信盈達嵌入式實訓學院、信盈達EDA實訓學院、深圳信盈達電子有限公司、信盈達鄭州分公司、信盈達廣州分公司。
信盈達科技（芯片級方案設計公司）旗下品牌，集合信盈達公司多年的開發(fā)經(jīng)驗所積累的資源，開發(fā)出擁有完全知識產(chǎn)權課程，主要特色課程，嵌入式實訓/嵌入Linux驅(qū)動/3G/ARM實訓/單片機/電子/FPGA等實訓課程體系。多年來**信盈達嵌入式實訓學院培養(yǎng)了大批適合企業(yè)需求的工程師，與全國眾多高校建立合作關系，**建立師資培訓基地、人才實訓基地，積累了大量的客戶群體。信盈達面向企業(yè)提供量身定制式培訓、"言傳身教"實地輔導式培訓、項目研發(fā)+技術顧問式等培訓模式，為企業(yè)客戶提供定制式人才培訓服務。
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