主要课程
- 单片机原理与应用:学习了8051和AVR系列单片机的架构、编程和接口技术,重点掌握了C语言在嵌入式系统中的开发。
- 嵌入式系统设计:涉及实时操作系统的应用,如使用FreeRTOS进行多任务调度,以及硬件抽象层的开发。
- 数字电路与逻辑设计:为单片机系统设计了基础电路,包括传感器接口和电源管理。
项目经验
- 参与了校级项目'基于单片机的智能家居控制系统',负责核心控制器开发,使用STC89C52实现数据采集和通信功能,提升了系统的可靠性和响应速度。
- 在个人项目中,设计了一个基于PIC单片机的温度监控系统,集成传感器和LCD显示,应用了PID控制算法,增强了嵌入式开发的实践经验。
荣誉与成就
- 获得了校级电子设计竞赛二等奖,项目涉及单片机在消费电子中的创新应用,评委高度评价了设计的模块化和可扩展性。
研究方向
- 专注于嵌入式系统优化,研究单片机在高负载环境下的性能提升,包括使用Keil和IAR IDE进行代码优化和功耗分析。
- 学习了ARM Cortex-M系列单片机开发,掌握了Mbed OS等实时操作系统的集成,应用于物联网设备。
项目经验
- 主导了毕业设计'基于STM32的工业控制系统',开发了多传感器数据采集模块,使用C++和嵌入式C实现,提升了系统的实时性和稳定性,支持Modbus通信协议。
- 参与了国家级科研项目,负责单片机在无人机控制中的应用,优化了飞行控制算法,减少了响应延迟,增强了嵌入式开发的实战能力。
学术成果
- 在硕士期间,发表了一篇关于'单片机在嵌入式AI边缘计算中的应用'的会议论文,探讨了低功耗单片机与机器学习模型的结合,获得了同行评审的认可。
负责基于STM32系列单片机的工业控制产品开发,包括需求分析、系统设计、固件编写与调试。
- 使用IAR编译器完成底层驱动开发,实现CAN、I2C、UART等多协议通信,支持Modbus协议栈。
- 设计嵌入式实时操作系统(RTOS)的任务调度与资源管理,提高系统稳定性和响应速度。
- 负责产品样机测试与问题定位,使用示波器、逻辑分析仪进行硬件调试,解决通信干扰问题。
- 完成产品固件升级方案设计,支持OTA远程更新功能,提升用户体验。
- 与硬件工程师协作完成电路设计验证,优化功耗管理算法,使产品待机功耗降低至1μA以下。
负责基于STM32单片机的嵌入式系统开发与维护,包括固件编程、调试及性能优化。
使用C语言和Keil IDE进行代码编写,开发了多款智能控制模块,如工业自动化控制器和消费电子产品接口。
参与硬件设计流程,使用Altium Designer进行电路图绘制和PCB布局,确保单片机与外围设备的兼容性。
进行系统测试和故障排除,利用JTAG调试器和示波器分析单片机的实时性能,并通过优化算法提高功耗和响应速度。
与团队协作完成产品迭代,支持客户定制化需求,熟悉IAR Embedded Workbench和FreeRTOS等开发工具和操作系统。
项目概述
设计并实现一套基于单片机的智能农业大棚环境监测系统,实现对温湿度、光照强度、土壤湿度等关键环境参数的实时采集与控制。
硬件设计
- 主控制器:STM32F407VGT6(Cortex-M4内核,168MHz主频)
- 传感器模块:DHT21(温湿度)、BH1790GLC(光照)
- 执行机构:继电器模块控制水阀和LED补光灯
- 通信接口:RS485(Modbus协议)+ Wi-Fi(ESP8266)
软件实现
- 开发环境:Keil MDK-5
- 任务调度:FreeRTOS实时操作系统
- 核心功能:
- 多任务并行处理(数据采集、通信、控制)
- 数据平滑滤波算法(卡尔曼滤波)
- Web数据可视化(MQTT协议上传至云服务器)
技术难点
- 多传感器数据同步采集与冲突处理
- 低功耗模式设计(平均功耗<20mA)
- 电磁干扰环境下数据采集精度提升
成果
- 系统稳定性达到99.8%,误报率<0.5%
- 获得国家专利(ZL201820XXXXXX)
项目概述
针对工业生产线需求,开发一套基于单片机的高精度运动控制单元,实现电机位置闭环控制与多轴联动。
硬件架构
- 控制核心:Atmega128(高速8位RISC架构)
- 驱动电路:H桥驱动芯片L298N
- 反馈系统:编码器接口电路(增量式光电编码器)
- 扩展接口:CAN总线接口(用于PLC通信)
关键技术
- 实时性控制:采用中断优先级调度机制,控制周期≤2ms
- 抗干扰设计:采用磁珠+电容滤波+PCB布局优化
- 热插拔支持:开发了自适应电流保护电路
软件亮点
- 开发了基于位置环+速度环的双闭环PID控制算法
- 实现CANopen主从节点通信协议栈
- 故障诊断系统:支持20种常见故障自检与定位
应用效果
- 控制精度达到±0.05°(角度控制模式)
- 工业现场连续运行MTBF>10000小时
专业技能\n\n精通单片机编程,包括C语言和汇编语言,熟悉ARM Cortex-M系列微控制器;擅长硬件接口设计,如I2C、SPI、UART等,具备嵌入式系统开发和调试能力。\n\n## 工作经验\n\n在多个嵌入式项目中担任核心开发角色,包括智能家居控制系统和工业自动化设备,负责需求分析、代码实现和系统优化,成功交付并获得客户认可。\n\n## 职业规划\n\n致力于成为嵌入式领域的专家,计划通过持续学习和实践提升在AIoT和低功耗设计方面的技能,推动技术创新和产品优化。
研究背景
针对物联网中传感器节点能耗高的问题,本研究旨在设计一种基于低功耗单片机的智能传感器网络系统,实现数据采集与传输的低功耗化。
研究内容
- 选用ARM Cortex-M系列低功耗单片机作为核心控制器,设计了休眠唤醒机制。
- 研究了基于LoRaWAN协议的远距离低功耗通信方案。
- 开发了基于卡尔曼滤波的传感器数据融合算法,提高数据准确性。
研究方法
采用模块化设计方法,将系统分为硬件层、驱动层、数据处理层和通信层四个模块。
研究成果
- 成功将系统功耗降至1.2mA(待机状态)和25mA(工作状态)
- 数据传输距离达到5公里以上,误码率低于10⁻⁶
- 发表核心期刊论文2篇,申请发明专利1项《一种低功耗传感器节点休眠唤醒方法》
- 系统被应用于某智能农业监测项目中,已部署100个节点
创新点
提出了一种基于动态电压调节的功耗优化策略,根据任务负载实时调整单片机工作电压,较传统固定电压方案节能32.7%
研究背景
针对工业控制领域对单片机系统高可靠性的需求,本研究聚焦于硬件容错技术,旨在提升嵌入式系统的故障应对能力。
研究内容
- 设计了基于三模冗余(TMR)的单片机系统架构
- 研究了看门狗定时器(WDT)与Watchdog-Free运行模式的结合应用
- 开发了基于FPGA的在线可重构逻辑单元,实现故障单元的动态替换
研究方法
采用硬件描述语言(Verilog)进行系统建模,通过故障注入实验验证系统容错能力。
研究成果
- 成功实现系统MTBF(平均无故障时间)提升至10万小时以上
- 开发的容错系统已应用于某航空电子设备,通过适航认证
- 获得省部级科技进步二等奖(项目排名第三)
- 发表SCI论文3篇,其中IEEE Trans. on Industrial Electronics收录1篇
创新点
创新性地将指令冗余校验与CRC-32校验结合,提出了一种新型的指令执行错误检测机制,错误检测率提升至99.8%
熟悉主流单片机架构,如ARM Cortex-M系列、AVR、PIC等。精通Keil、IAR、STM32CubeIDE等开发工具,熟悉JTAG/SWD调试接口及烧录流程。了解低功耗设计、抗干扰技术及电磁兼容(EMC)设计原则,具备硬件电路设计与仿真能力,能够独立完成从原理图到PCB设计的全流程。
长期撰写嵌入式系统开发技术博客,累计阅读量超过10万次,内容涵盖单片机底层开发、RTOS移植、外设驱动开发等。积极参与GitHub开源项目,贡献代码量超过2000行,主导完成多个嵌入式项目代码优化与文档完善工作。