50元从零到成品：一套AI辅助的嵌入式实战入门教程——序言篇

作为一个嵌入式工程师从大学时期第一次接触单片机到现在算下来也有8年左右的时间了。这8年里我从51单片机的基本功能开始一路见证了STM32F103的经典、STM32H743的高性能、ESP32联网的乐趣看到了AT32有着完全不输STM32的开发环境却始终不温不火也看到了因国产化替代而一路高歌的GD32与HC32。中间我还跑去见识了一下Linux嵌入式的强大。但越往后做遇到的问题就越冷门。经常在一些再熟悉不过的外设上因为某个特别细节的配置被卡住好久死活找不到问题。再加上AI这两年发展太快了现在的开发流程和我当初学习时相比已经有了天差地别般的变化。所以我决定重新出发——从头更细致地了解单片机的每一个外设把每个细节都吃透。而且这次要跟上时代的步伐从最开始就采用AI辅助编程。一边巩固自己的基础一边也希望更多人可以借助这个教程入门单片机编程。这个系列以项目为导向采用核心板 传感器模块的方式让大家学完之后至少能做出一个自己动手完成的小产品。为什么不用传统的学习板学习板虽然入门常用但学完之后往往就有点鸡肋了——很少有项目能把学习板上的所有资源都恰好用上用学习板做产品总会有资源浪费。核心板的好处是学完没有一丝浪费学习过程中用到的所有模块和核心板在日后的创作中都能在你需要的时候拿来就用。需要提前说明的是这个系列虽然定位是入门教学但以实操为主对基础知识的讲解不会面面俱到。具体的理论知识大家可以借助AI来了解——这正是当下最有效率的学习方式。一、系列规划本系列以STM32F103单片机为主线使用核心板把每个外设都走一遍并结合一些常用的传感器在学习过程中创造出实际有用的作品。我们初步定义的项目是室内环境检测系统。虽然项目不是很新颖但是放在家里确实还有点作用。后续每个篇章学习这个系统中的一小部分一步步完成我们的产品。预计教程整体分为开发环境配置篇STM32CubeMX、JFlash、Trae基础功能篇时钟树配置、仿真器配置GPIO控制与采集篇声音传感器中断篇按键定时器篇PWM控制蜂鸣器多级报警ADC采集篇光敏模块串口篇五合一空气质量模块IIC篇OLED屏SPI篇大气压传感器综合篇二、为什么是STM32F103作为通用性的入门级单片机STM32F103拥有基础外设全面、价格便宜、资料丰富等非常多的优点。作为一些简单DIY产品的核心大多数情况下都绰绰有余。它功能强大、价格实惠并且拥有极其庞大的学习社区是无数人踏入32位嵌入式开发大门的第一块“板子”。 家族成员STM32F103是一个大家族型号命名有规律可循。以最常见的STM32F103C8T6为例STM32产品系列名F表示通用型103表示Cortex-M3内核C表示引脚数C代表48引脚还有R64脚、V100脚、Z144脚等8表示Flash大小8代表64KB还有416KB、632KB、B128KB等T表示封装类型T通常指LQFP封装6表示工作温度范围6代表 -40°C ~ 85°C一般来说为了平衡成本和难度STM32F103CBT6或STM32F103C8T6上手是最好的——引脚少但功能全一般DIY项目也足够了。Flash空间建议不要太小64KB是个很好的平衡点关键是价格上也很有优势。提示很多国产单片机都有对STM32F103CBT6完全兼容的型号所有哪怕ST芯片涨价后续也可以用如GD32F303CBT6这种国产单片机进行完美替代代码基本不用改三、学前准备必要的硬件STM32F103CBT6 或 STM32F103C8T6 核心板淘宝上10元以内就能买到。JLINK仿真器如果想减少前期投入可以选择JlinkOB下载器也是10元左右。有了这两样基本就能开始了。但为了完成项目功能我们还需要一些传感器来实现数据采集和人机交互。推荐的传感器模块声音传感器无源蜂鸣器光敏模块五合一空气质量模块OLED屏按键大气压传感器这些加起来大概30元左右。也就是说整个项目系列50元左右即可开启你的嵌入式学习之旅——不仅学会了嵌入式开发还能收获一个室内环境监测系统的小产品。