培训简介：面向企业工程师的嵌入式实战，学员可以学习到和真实产品相关的设计，并具备独立开发的能力。

产品开发培训

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综合设计培训

实训项目：1个实践基础课程+3个实战产品开发课程（8个实际项目中任选）

实际产品开发课程：（共8个案例）

1）最简单的案例-为基础薄弱者必选

噪声波雾化器

雾化器是一种设备，用于将液体试剂变成雾状。它是原子化系统的关键组成部分，对测量精度和化学干扰等方面有着重要影响。因此，雾化器的性能要求包括稳定的喷雾、细小均匀的雾滴以及高效的雾化。

本设计是在STC-51单片机上完成，采用C语言编程。重点是掌握如何设计升压电路以及用定时器驱动IO引脚产生方波,这其实是一种用软件来实现类似硬件的PWM功能。在给定的外壳机构基础上进行设计。水从棉芯吸收上来，进入雾化片，电路板驱动微孔雾化片产生水雾。

2）便携式盐度计设计

本次设计针对的是便携式、低价格盐度计，因此采用电导率测量。我们开发的电导率测量设备是一种专为实时监测溶液离子浓度而设计的高精度仪器。通过使用两个金属电极，该设备能够施加交流电压并测量阻抗，从而推断出溶液中的离子浓度。该电导率测量设备利用交流电压激励，通过监测电解质溶液中的电流响应来计算离子浓度。金属电极被置于溶液中，设备会施加不同频率的电压，并测量阻抗以获取电解质溶液的电导率信息。

   盐度计看上去比较简单，但实际开发出符合市场需求的产品并不容易。首先，需要明白其原理。初看上去好像很简单，以为通过测量盐水的直流电阻就可以。但是其实这是不正确的，因为电离会导致数据始终不稳定。然后要经过研究，发现需要交流激励，并且频率是一定的。在确定交流激励方案后，发现能测到数据，但需要解决噪音和非线性问题。要对做的一批产品进行验证，只有每一个产品在相同溶液中测量的浓度都一样，才是满足要求的。但为了实现这一点需要大量的实验，修改。另外，精度也是非常关键的，由于需要达到0.1%的精度，要求每次测量不能发生跳变，这也是为了在质量上比同类更好的要求。因此在低成本要求下要实现这个精度，具有非常大的挑战。

3）糖浓度检测仪

糖度检测仪是一种用于测量溶液中糖分含量的仪器。它通过光学、电子或物理等原理，将样品中的糖分浓度转化为可读取的数字或指示值。糖度检测仪的工作原理主要基于糖分对光线折射率的影响。当光线穿过样品时，样品中的糖分会改变光线的折射率，从而使得通过检测仪的光线发生相应的变化。通过测量这种变化，糖度检测仪可以准确地确定样品中的糖分浓度。

这是一个相对简单的产品，但是要实现稳定并不容易。由于成本的限制，采用了CMOS传感器加普通发光二极管的方式来检测。由于CMOS的噪音较大，需要过滤噪音，另外找到曲线梯度最大的点必须稳定，如果算法不够健壮，很容易发生漂移。导致输出的数据不稳定。因此实现一个精度不高的低成本的糖度仪并不难，但是要在激烈的市场上突出，就需要高精度低成本，实现的难度就非常高。

4）手提式太阳能灯

在非洲，很多地方没有电，晚上小孩放学回家做作业困难，手机充电困难。因此，手提式太阳能灯的质量要求很高，当地批量采购要求5年质保。锂电池如果充电设计不当寿命很短，根本达不到五年的要求。同时PCBA生产成本不可以超过25元人民币。因此设计有较大的难度，需要在确保质量的前提下尽可能减少元器件，能用软件实现的地方就不用单独的其它硬件芯片。

本项目的要求就是在电路板成本控制在二十元人民币的情况下，实现复杂的功能，保护锂电池，提高产品的工作效率，最大程度做到稳定可靠，应对外部各种情况，防止电路板损坏。3.2v的锂电池放电最低点是2.6v, 要求是最低2.6v电路可以正常工作。

在本项目中，重点要掌握的是：多路AD转换器的使用、短路保护的设计、过压保护设计、无频闪LED恒流软件控制设计、弱电流检测、充电管理系统设计。

5）物联网智能钟

本章的设计例子是物联网智能音乐钟，围绕音乐时钟以及对应的APP程序，读者可以学到基于意法的STM32开发，自动化软件生成，硬件电路设计，嵌入式软件C语言编程，网络通信编程，USB或者wifi的通信，stm32的多任务处理，对mp3的播放和时间调度，显示器的设计，C#编程。c#开发的APP是针对PC电脑配置程序的开发。

6）OCR物联网智能相机

本章介绍开发的一款OCR水电表识别器，这个设备将光学字符识别（OCR）应用于电表。该设备需满足以下几点：

1. 它需要实现图像捕获功能，可以根据设置的频率（每10、20、30分钟一次）捕获图像。工作时间二个月。

2.捕获的图像经过格式化处理，首先临时本地保存，然后通过云平台进行传输。

3.该识别器能够执行OCR处理，从照片中提取数字并将其转化为数字数据。

4.具备热敏打印功能，可打印出系统信息和识别的数据，便于现场调试。

5.成本控制在500RMB以内。

由于开发是从零开始，没有现成的库和方案可以使用，因此和普通的安卓类的手机方案不同，本产品开发相当复杂。需要克服的难点有：OV5640在500万像素分辨率前提下的高清拍摄，对内存提出很高的要求，对数据传输速度要求也严格，必须特殊处理，SCCB和DCMI接口的调试。物联网设计部分，需要使用带密钥的Http传输，这部分没有现成的库使用，必须全部用C代码实现对应的AT命令，对字符串的处理要求很高。超低功耗设计，要求连续运行起码2个月，需要特殊的方法来实现。其它要克服的有：液晶驱动的调试，电容触摸屏的调试，SD卡的调试，FAT文件系统的挂接，libjpeg的图像压缩，图像在内存的缩放，touchGFX的调试，GUI的仿真和调试。任务间的消息队列通信，内存的分配。

本产品采用了stm32F4系列的处理器来开发。这里有几个关键的部分要解决，包括液晶和触摸的驱动，TouchGFX的界面设计，摄像头的捕获，以及视频数据的内存搬运，照片从bmp转为jpeg压缩格式，SD卡存储以及文件系统调用。操作系统的内存分配以及队列的使用。物联网模块的驱动以及AT命令的发送和错误纠正。Http的加密传输。整个过程需要熟练掌握驱动的调试以及C++编程。

本产品的开发对调试要求很高，需要有足够的耐心和毅力才可能开发成功。

7）足疗机

足部按摩器一般具有加热功能和按摩功能。其中加热功能有一个带电热丝的脚套，方便冬天使用，按摩功能是通过一个马达带动按摩的轮子和塑料按摩夹板构成。足部按摩器的控制通过按钮或红外两种方式进行。本项目通过分析已有样机的功能，重新设计一个实现方式不同的，功能完全一样的控制器。本项目主要学习的内容是：

1 线路电源部分的设计

2 如何让硬件最少，成本最低

3 如何让软件配合资源较少的硬件实现指定功能。

4 价格成本在设计过程中的考虑

5 设计合理的硬件电路

6 主要部分的程序设计

7 代加工要准备的材料

8）乒乓发球机

桌面式乒乓自动发球机的设计。具体包括两大部分：红外遥控器和控制主板。红外遥控器涉及到的设计有：液晶显示接口、红外数据发射、键盘、休眠、低功耗模式。控制主板涉及到舵机控制、PWM马达控制、红外数据接收。由于采用的单片机资源有限，如何合理安排软硬件资源成了本设计的关键内容。通过本章的学习将能掌握以下内容：

1 马达正反转控制线路--H桥

2 舵机控制方法

3 反射式红外检测技术

4 单片机语音播放的实现

5 马达过流检测方法

6 调制式红外发射

7 点阵液晶显示接口

实践基础课程：

ARM处理器硬件设计：根据特定的应用需求进行单片机的选择，并进行设计与构建相应的电路板和外围设备。

嵌入式C语言编程实践：在项目中实践用C语言进行编程、调试。

单片机原理：在项目实践中学习、应用、调试单片机的各项功能。

精密元器件的焊接：学习在电路板上进行电子元器件焊接的正确方法

往期培训展示：