嵌入式技术与应用项目教程——基于STM32CubeMX和HAL库(STM32版) 微课版

本书根据高等职业院校电子信息大类专业职业岗位和能力标准要求，融入“1+X”证书制度《传感网应用开发职业技能等级标准》（中级），结合行业新技术和新规范，采用项目导向、任务驱动的编写方式，深入浅出地讲解嵌入式系统及STM32微控制器的原理和应用。本书结合企业真实案例和全国职业院校技能大赛——“嵌入式技术应用开发”赛项，内容分5个项目进行编写，分模块介绍STM32微控制器的GPIO、USART通信、NVIC及中断管理、定时器、ADC的原理及应用；采用意法半导体公司推出的STM32CubeMX开发软件，用图形化界面简单直观地对目标芯片的引脚、时钟进行初始化设置，生成基于HAL库的程序架构，编程思想更加优选，代码更加规范，更具移植性。
本书可作为高等职业院校电子信息工程技术、物联网应用技术、应用电子技术、电气自动化技术、机电一体化技术等专业的教材，也可作为“1+X”证书、“嵌入式技术应用开发”赛项辅导用书和指导教材，还可作为STM32初学者和从事STM32项目开发的工作人员的参考用书。

项目1 智能车LED转向灯的设计与实现
项目描述
项目要求
相关知识
1.1 认识嵌入式系统
1.1.1 了解嵌入式系统的概念及特点
1.1.2 了解嵌入式系统的硬件
1.1.3 了解嵌入式系统的软件
1.2 安装嵌入式开发软件STM32CubeMX
1.2.1 了解STM32CubeMX软件
1.2.2 安装STM32CubeMX软件
1.2.3 技能训练1-1：使用STM32CubeMX配置LED转向灯闪烁控制参数
1.3 安装MDK-ARM编程软件
1.3.1 了解Keil软件
1.3.2 安装Keil MDK-ARM软件
1.3.3 注册Keil MDK-ARM
1.3.4 技能训练1-2：编写LED转向灯闪烁程序并在“1+X”平台上验证
1.4 MDK-ARM C语言基础知识
1.4.1 位操作
1.4.2 define宏定义
1.4.3 ifdef条件编译
1.4.4 extern变量声明
1.4.5 typedef类型别名
1.4.6 结构体
项目实施
1.5 信息收集
1.6 实施方案
1.7 实施步骤
1.7.1 分析LED转向灯工作原理
1.7.2 使用STM32CubeMX配置初始化参数
1.7.3 使用Keil MDK-ARM编写LED驱动代码
验收考核
项目总结
思考与提高
项目2 温湿度测试仪的设计与实现
项目描述
项目要求
相关知识
2.1 认识STM32微控制器GPIO端口
2.1.1 GPIO概述
2.1.2 GPIO的位结构
2.1.3 GPIO寄存器
2.1.4 GPIO的HAL库函数
2.2 技能训练2-1：设计按钮控制LED流水灯程序并在“1+X”平台上验证
2.2.1 使用STM32CubeMX配置流水灯工程参数
2.2.2 使用MDK-ARM 编写程序代码
2.2.3 编译、排出错误，下载到“1+X”平台上验证功能
2.3 认识智能温湿度传感器DHT11
2.3.1 DHT11的硬件电路
2.3.2 DHT11数据格式
2.4 技能训练2-2：编写DHT11驱动代码
2.4.1 使用STM32CubeMX软件配置初始化参数
2.4.2 使用MDK-ARM编写DHT11驱动代码
2.5 认识STM32嘀嗒定时器
2.5.1 认识SysTick定时器及控制寄存器
2.5.2 SysTick的HAL库函数
2.5.3 使用SysTick定时器实现微秒级延时函数
2.6 认识OLED12864液晶显示模块
2.6.1 OLED12864液晶模块参数
2.6.2 OLED12864引脚说明
2.6.3 OLED与MCU的通信方式
2.6.4 OLED12864指令集
2.6.5 OLED12864驱动函数
项目实施
2.7 信息收集
2.8 实施方案
2.9 实施步骤
2.9.1 分析温湿度测试仪的电路工作原理
2.9.2 使用STM32CubeMX配置初始化参数
2.9.3 使用Keil MDK-ARM编写驱动代码
验收考核
项目总结
思考与提高
项目3 智能车超声波测距模块的设计与实现
项目描述
项目要求
相关知识
3.1 认识STM32微控制器的中断系统
3.1.1 STM32 NVIC中断优先级管理
3.1.2 STM32 NVIC寄存器
3.1.3 中断向量表
3.1.4 STM32外部中断与事件
3.1.5 EXTI寄存器
3.1.6 事件线的配置方法
3.2 HAL库对异常和中断封装
3.2.1 中断和异常的类型定义
3.2.2 HAL库中的中断API函数
3.2.3 HAL库中的EXTI类型定义
3.2.4 HAL库中的EXTI API函数
3.3 技能训练3-1：使用STM32外部中断实现按钮输入
3.3.1 使用STM32CubeMX完成工程配置
3.3.2 使用Keil MDK-ARM编写代码
3.4 认识STM32基本定时器
3.4.1 基本定时器的功能
3.4.2 基本定时器的寄存器
3.4.3 基本定时器的HAL库函数
3.5 技能训练3-2：使用基本定时器产生1Hz方波并在“1+X”平台上验证
3.5.1 定时器参数计算
3.5.2 使用STM32CubeMX配置工程
3.5.3 使用MDK-ARM编写代码
项目实施
3.6 信息收集
3.7 实施方案
3.8 实施步骤
3.8.1 分析超声波测距硬件电路原理
3.8.2 编写超声波测距程序代码
验收考核
项目总结
思考与提高
项目4 基于RS485通信的远程计数器设计与实现
项目描述
项目要求
相关知识
4.1 认识STM32微控制器串行通信模块
4.1.1 了解计算机通信的概念
4.1.2 认识STM32串口通信控制寄存器
4.1.3 认识HAL库对STM32串口的封装
4.2 技能训练4-1：使用UASRT控制LED灯并在“1+X”平台上验证
4.2.1 使用STM32CubeMX完成工程配置
4.2.2 在MDK-ARM中编写代码
4.3 认识RS-485通信标准和Modbus协议
4.3.1 RS-485通信标准
4.3.2 RS-485收发器
4.3.3 Modbus通信协议
4.3.4 Modbus的串行消息帧格式
4.3.5 Modbus功能码
4.4 技能训练4-2：构建基于RS-485总线的智能安防系统并在“1+X”平台上验证
4.4.1 训练要求
4.4.2 训练分析
4.4.3 实施步骤
项目实施
4.5 信息收集
4.6 实施方案
4.7 实施步骤
4.7.1 分析计数器电路工作原理
4.7.2 分析Modbus通信协议
……