01
传感器系统概述
传感器定义、分类、性能指标、选型原则。
基础选型
02
接口协议基础
UART、I2C、SPI协议原理与对比。
协议数字接口
03
I2C总线详解
I2C时序、寻址、读写操作、多主机仲裁。
I2C时序
04
SPI总线详解
SPI四种模式、多从机配置、全双工通信。
SPI全双工
05
UART通信实战
波特率设置、数据帧格式、RS232/RS485转换。
UARTRS485
06
温湿度传感器SHT30
I2C接口驱动、数据手册解读、校准算法。
SHT30温湿度
07
气压传感器BMP280
SPI/I2C双模驱动、温度补偿、海拔计算。
BMP280气压
08
加速度计MPU6050
六轴数据读取、DMP姿态解算、零漂校准。
MPU6050六轴
09
磁力计HMC5883L
地磁测量、硬铁/软铁校准、航向角计算。
磁力计航向
10
陀螺仪L3GD20
角速度测量、积分姿态、温漂抑制。
陀螺仪L3GD20
11
多传感器数据融合
卡尔曼滤波原理、一维/多维实现、参数调优。
卡尔曼融合
12
互补滤波算法
加速度计+陀螺仪融合、Mahony/Madgwick算法。
互补滤波姿态
13
传感器数据预处理
滑动平均滤波、中值滤波、低通滤波。
滤波预处理
14
时间同步机制
NTP协议、PTP精确时间同步、传感器时间戳。
时间同步PTP
15
多传感器数据采集框架
FreeRTOS任务设计、DMA双缓冲、环形缓冲区。
FreeRTOSDMA
16
传感器驱动分层设计
HAL层、抽象层、应用层架构。
驱动分层
17
传感器标定方法
六面标定法、椭球拟合、最小二乘法。
标定椭球拟合
18
多传感器数据记录
SD卡FATFS文件系统、CSV/JSON格式存储。
SD卡FATFS
19
传感器数据可视化
串口绘图、Python Matplotlib实时曲线。
可视化Matplotlib
20
无线传感器网络
ESP32 WiFi/BLE传输、MQTT协议、数据上云。
无线MQTT
21
传感器故障诊断
自检机制、异常检测、冗余设计。
故障冗余
22
低功耗设计
传感器休眠模式、间歇采样、电源管理。
低功耗休眠
23
传感器融合定位
GPS+IMU组合导航、扩展卡尔曼滤波。
组合导航EKF
24
视觉传感器集成
OV2640摄像头驱动、JPEG压缩、图像传输。
摄像头OV2640
25
激光雷达TOF
VL53L0X测距、多传感器避障系统。
TOF避障
26
智能小车姿态控制
多传感器数据融合实战：智能小车姿态控制。
实战姿态控制
27
环境监测站
多传感器数据融合实战：环境监测站（温压湿+气体）。
实战环境监测
28
可穿戴设备
多传感器数据融合实战：可穿戴设备（IMU+心率+温度）。
实战可穿戴
29
多传感器系统调试
逻辑分析仪使用、总线抓包、性能分析。
调试逻辑分析仪
30
项目总结与展望
边缘计算、TinyML、传感器未来趋势。
总结TinyML