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个人实验室

这里记录我在个人时间、个人预算范围内完成的嵌入式实验项目,共 19 个。 每一个都写清楚了它要解决什么问题、用了什么方案、当时踩了哪些坑、以及还有哪部分没做完。 每个项目标注的日期是该项目源码的实际最后修改时间,按时间倒序排列。

个人项目 · 19 个 学习性质 非卖品 非服务
个人实验 LAB / 001 · 2026 / 05

多板卡控制系统的以太网通信

Cortex-M4 + FreeRTOS + LwIP 2.1。控制面板与集控箱通过以太网 UDP 交换 控制与状态数据,含 Modbus 服务端、心跳与掉线判定、云台角度读取与增量限幅、 急停与故障上报。记录“网线没插时不能卡死”是怎么解决的。

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个人实验 LAB / 002 · 2026 / 05

单路隔离 RS485 诊断小板

面向通信现场的监听与问题复现工具。目标是把“偶发通信故障”变成 “可复现、可追溯的问题”:被动监听不干扰总线、记录字节间隔时间戳、 保存异常前后的原始报文,并给出该保留哪些现场证据的清单。

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个人实验 LAB / 003 · 2025 / 10

电池管理系统:几百节单体与一张变量表

采集单元做单体的电压、温度与内阻,总压总流单元负责整包电流与绝缘, 主控把它们汇总成一张几千个寄存器的变量表,再在上面做报警分级、 主动均衡与状态估算。记录“规模上来之后,哪些做法必须换掉”。

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个人实验 LAB / 004 · 2023 – 2025

嵌入式设备可靠性测试方法

把“设备稳不稳定”变成可重复执行的测试项:掉电写参数、升级中断、 参数区被人为破坏、Flash 擦写寿命、宽电压下的存储稳定性、 看门狗与休眠唤醒喂狗。每一项都给出注入方法、预期结果与判据。

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个人实验 LAB / 005 · 2025 / 10

产线自动化检测工装

给产线一套“照着做就不会漏”的检测流程:十一步检测工序、把检测逻辑变成配置数据、 四套板型靠配置区分而不是四份代码。也写透了我在这个项目上最大的教训—— 工装里“看起来测过了”的假测试。

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个人实验 LAB / 006 · 2025 / 10

工业压力变送器与 RS485 / CAN Bootloader

GD32F425RE。24 位 ADC 采集压力芯体,两层标定:一层线性增益偏移, 一层 21 系数五阶二维多项式温度补偿。RS485 与 CAN 双接口, 配套 Bootloader 支持通过总线升级,含独立参数区。

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个人实验 LAB / 007 · 2025 / 09

RS485 总线上的广播式 Bootloader 与 OTA

STM32G030,只有 8 KB RAM,所以无法整包缓冲,必须 2 KB 分包。 自定义带站号的帧格式支持一对多广播更新,含 CRC32 校验、 参数双区存储与失败回退。记录向量表偏移、中断开关遗留等坑。

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个人实验 LAB / 008 · 2023 / 11

4 行 × 8 字 LED 广告屏控制卡

HC32F460 + FreeRTOS。RS485 上跑自定义帧 + JSON 命令, 驱动 HUB08/HUB12 单元板,支持 10 个显示页、五种轮播策略、跑马灯与自动亮度。 含双缓冲显存、字库芯片取模与芯片 UID 授权校验。

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个人实验 LAB / 009 · 2023 / 10

液体加注控制器的状态机实现

HC32F460 + FreeRTOS。“一个状态一个任务”的应用层架构, 配合三段式任务体与任务重建机制;故障码按数值区间划分三级可清除性, 设置类操作加操作门槛。重点在“让设备状态可被外部观察”。

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个人实验 LAB / 010 · 2023 / 10

自助加注设备主控

四种流量、两条售卖区、多种支付方式,外加一块大面积段码屏与一套无线上报。 计量到结算这条链怎么切、任务怎么分、数据为什么要分三层放, 以及“数据从几个整定值涨到日累计与明细流水”之后存储该怎么重新划分。

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个人实验 LAB / 011 · 2021 – 2023

IC 卡读写与脱机交易系统

多板卡协作的读写卡系统:读卡器、键盘、发卡器、主控与数据板分工明确。 研究卡片扇区结构与密钥管理、脱机交易的记录与对账、 以及“断电时不能出现半笔交易”这类数据一致性约束。

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个人实验 LAB / 012 · 2023 / 07

扫码模块 RS485 转接仲裁板

扫码模块只会往外吐字节,主板那边只有一条半双工总线,中间这块板要做的事 说起来只有一件:把一票数据安全地送过去。而“安全”两个字里藏着 忙检测、退让与重发三件事。记录 4 KB RAM 上的缓冲安排与仲裁状态机。

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个人实验 LAB / 013 · 2023 / 06

外购液位仪表的协议接入

液位测量没有自己做传感器,而是买了一块仪表挂到自己的总线上。 写通信代码只花了两天,剩下时间全花在搞清它到底怎么说话: 自称 Modbus 却多出一组非标准功能码,写操作还带锁。

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个人实验 LAB / 014 · 2023 / 04

两路液位 + 两路温度采集小板

HC32F030 + Modbus RTU。两路液位、两路 DS18B20 温度、四路继电器输出, 20 点环形缓冲配中值滤波,阈值用迟滞比较,参数掉电保存。 重点是把“偶发误动作”变成“可解释的控制行为”。

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个人实验 LAB / 015 · 2022 / 12

双通道相位可调 PWM 脉冲发生小板

HC32F003,16 KB Flash / 2 KB RAM。用定时器比较中断翻转电平产生两路 频率与相位都可调的脉冲。重点在“定量输出不能多打”和“软停必须停在整周期” 这两个真实约束上。

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个人实验 LAB / 016 · 2022 / 08

手持血氧 / 心率 + 吸氧差压监测仪

HC32F460 + MAX30102 光电容积脉搏波传感器 + 差压传感器 + OLED。 记录 100 Hz 采样、500 点缓冲的血氧算法接入方式、 用均方差判断信号稳定性的做法,以及这个项目里参数存储的反面教材。

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个人实验 LAB / 017 · 2022 / 05

三相变频驱动与欠压降速控制

无 RTOS 的 Cortex-M0 上做三相异步电机驱动:正弦表产生三相波形、 电流环用位置式 PI、加减速自适应。重点是欠压降速——怎么区分 “软启动把母线拉低”和“电源真的撑不住”,以及分级允许运行时间。

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个人实验 LAB / 018 · 2022 / 02

制氧机触控屏主控板

HC32L136,只有 64 KB Flash / 8 KB SRAM,裸机大循环。 一路串口驱动 DGUS 串口屏(自加 CRC 扩展),另一路读取传感器板 (双重校验的 12 字节帧),负责气压→海拔→氧分压换算与时段定时。

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个人实验 LAB / 019 · 2020 / 10

段码 LCD 键盘显示板

把显示与按键从主板切出来做成一块独立小板:一颗 I²C 段码屏驱动器、 一组矩阵键盘,对外只有一条串口线。面板改版时主板不用跟着动。 含一条我自己觉得很划算的心跳设计。

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