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本课程属于：057-Python　GPIO与UART串口硬件自动化控制 嵌入式基础与RISC-V · 共 10 门相关课程，组合学习更完整。

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Python GPIO与UART串口硬件自动化控制项目实战

共计 30 章节

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项目全景与硬件基础

自动化测试系统架构 · 树莓派/香橙派GPIO引脚图 · UART串口通信原理

项目全景硬件基础

开发环境搭建

Python虚拟环境创建 · RPi.GPIO与wiringPi库… · pyserial库安装

开发环境搭建Python

GPIO基础控制

输出模式点亮LED · 输入模式读取按键 · PWM呼吸灯

GPIO基础控制

UART串口通信

串口参数配置 · 发送与接收数据 · 数据帧解析

UART串口通信

GPIO与UART联动

通过GPIO控制串口设备电源 · 串口数据触发GPIO中断 · 硬件握手信号模拟

多线程与异步IO

Python threading实现… · queue线程安全队列 · asyncio在串口通信中的应用

自动化测试框架设计

测试用例管理 · 测试报告生成（HTML/Excel） · 日志系统搭建

自动化测试框架设…测试用例管理

传感器数据采集

DHT11温湿度传感器（单总线） · DS18B20温度传感器（1-Wir… · ADC模数转换（MCP3008）

传感器数据采集DHT11

执行器控制

步进电机驱动（ULN2003） · 舵机PWM控制 · 继电器开关组

执行器控制ULN2003

I2C与SPI总线

I2C总线扫描与读写（OLED SS… · SPI通信（RFID RC522） · 总线冲突排查

Modbus RTU协议

Modbus帧结构 · CRC16校验计算 · 通过UART实现从站/主站通信

文件系统与数据持久化

CSV数据记录 · SQLite数据库存储 · JSON配置文件读写

文件系统数据持久化

远程监控与Web控制

Flask搭建Web API · WebSocket实时数据推送 · 手机端远程控制GPIO

Web远程监控

MQTT物联网通信

Mosquitto代理搭建 · paho-mqtt客户端发布/订阅 · 传感器数据上云

MQTT物联网通信

异常处理与系统稳定性

try-except-finally… · 看门狗定时器 · 日志轮转

异常处理系统稳定性

硬件调试技巧

逻辑分析仪抓取波形 · 示波器测量时序 · 串口调试助手使用

硬件调试技巧逻辑分析仪抓取波…

电源管理与低功耗

树莓派/香橙派功耗测量 · GPIO休眠唤醒 · 串口低功耗模式

电源管理低功耗

PCB设计与焊接基础

原理图绘制（KiCad） · PCB布局布线 · 手工焊接技巧

固件升级与OTA

通过UART进行Bootloader… · 远程固件推送 · 版本回滚机制

OTA固件升级

安全与加密

串口数据加密（AES） · GPIO访问权限控制 · SSL/TLS通信

工业级应用

RS485差分信号 · 光电隔离 · 浪涌保护

工业级应用RS485

Git版本控制 · Jenkins自动化测试 · Docker容器化部署

TensorFlow Lite部署 · 摄像头图像识别 · 本地推理与决策

边缘计算TensorFlow

通过UART与FPGA通信 · GPIO控制FPGA复位 · 高速数据采集与传输

项目实战一

智能家居中控系统（灯光 · 窗帘 · 温控）

项目实战一智能家居

项目实战二

工业设备数据采集器（PLC数据读取 · 云端上传）

项目实战二PLC

项目实战三

机器人底盘控制（电机驱动 · 编码器反馈 · PID调速）

项目实战三机器人底盘控制

项目实战四

自动化测试治具（PCBA功能测试 · FCT测试）

项目实战四PCBA

性能优化与瓶颈分析

Profiling工具使用 · 内存泄漏检测 · 实时性优化

性能优化瓶颈分析

总结与展望

项目文档撰写 · 开源社区贡献 · 职业发展路径

项目文档撰写开源社区贡献