STM32_666

1. 立项背景和目标 现如今工业、室内环境需要实时监测空气质量、温湿度数据，传统仪表仅能现场查看，无法远程管控。结合物联网与数字孪生可视化技术，本项目旨在设计一套嵌入式环境监测终端，实现现场环境参数自动采集、本地显示，并将数据上传云端，构建可视化数字孪生监控面板，随时随地远程查看环境指标，解决环境数据无法远程监控、集中管理的业务痛点。 2. 软件核心功能模块 1. 数据采集模块：驱动温湿度、空气质量气体传感器，周期性读取环境物理参数； 2. 本地显示模块：驱动LCD显示屏，实时刷新当前采集到的各项环境数值； 3. 通信传输模块：驱动ESP8266 WiFi模组，基于MQTT通信协议封装数据报文； 4. 系统调度模块：移植FreeRTOS实时操作系统，拆分采集、显示、网络发送独立任务，并发稳定运行。 3. 完整业务流程路径 各类环境传感器采集原始模拟数据 → STM32单片机通过I2C/串口驱动读取、解析数据 → FreeRTOS调度任务，将数据同步至LCD屏幕本地展示 → 通信任务打包数据，通过WiFi模块上传物联网云端平台 → 云端汇总存储数据，搭建数字孪生可视化图表看板，用户远程访问平台，即可实时查看历史、实时环境监测数据，完成整套环境监测、数据可视化管理业务闭环。

1. 立项背景和目标 智能移动机器人是物联网与嵌入式运动控制领域典型应用，传统遥控小车无法自主保持平衡，操控难度高。本项目立足智能硬件运动控制业务，结合姿态传感技术，目标开发一台基于STM32的两轮自平衡小车，实现车体自主平衡、姿态稳定控制、蓝牙无线遥控调速转向，可应用于小型巡检、智能移动载体场景，掌握闭环PID运动控制、姿态解算、无线指令交互整套嵌入式开发流程。 2. 软件核心功能模块 1. 姿态采集模块：驱动陀螺仪加速度MPU6050传感器，读取车体角速度、倾角原始数据； 2. 姿态解算与PID控制模块：对原始传感数据滤波处理，通过PID闭环算法计算输出控制量； 3. 电机驱动模块：输出PWM波形，驱动左右直流电机，调整转速与转向，抵消倾斜角度，维持车体平衡； 4. 蓝牙通信模块：接收手机蓝牙端下发的操控指令，解析前进、后退、左右转向、速度档位命令 5. 系统调度模块：基于FreeRTOS实时操作系统，划分姿态采集、PID运算、电机控制、蓝牙指令解析多任务并发执行。 3. 完整业务流程路径 MPU6050实时采集车体倾斜角度、运动加速度数据 → STM32通过I2C接口读取原始数据并软件滤波 → PID控制器根据倾角偏差值计算电机输出PWM数值 → 驱动电机正反转动，输出力矩校正车身姿态，实现自平衡； 同时蓝牙模块实时监听外部操控指令 → FreeRTOS任务解析指令参数，叠加速度、转向控制量至PID输出值 → 小车同步完成平衡+遥控行进动作，整套闭环控制链路毫秒级循环运行，实现稳定可控的智能平衡运动。