STM32单片机实践教学——基于LabVIEW的开发模式 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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姜阔胜 著

图书标签:

• STM32
• 单片机
• LabVIEW
• 实践教学
• 嵌入式系统
• 硬件开发
• 软件开发
• 实验指导
• 电子工程
• ARM

出版社： 中南大学出版社

ISBN：9787548730804

版次：1

商品编码：12303888

包装：平装

开本：16

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

内容简介

在基于LabVIEW图形化编程的STM32单片机编程的基础上，本书作者自研了围绕着智能家居、安防、节能减排、健康、娱乐和科研等方面的具有自主知识产权的创新型案例，包括常见的按键测控、可燃性气体检测、酒精检测等常规案例十个，智能防护台锯等原创性案例四十个。

本书的受众是零基础的对STM32感兴趣又想快速入门的同学，所著案例由易到难，涵盖了STM32的几乎所有相关内容以及作者能找到的所有功能模块，然而本书案例并不局限于STM32单片机，也可以作为其他单片机系统研发的参考资料。本书不仅非常适合广大学生和电子爱好者学习STM32，其大量的实验以及详细的解说也可以为工程师产品开发作为参考。

人生有趣的事莫过于拿起一本其它领域的教材，却发现里面的每句话都能看懂。如果您是想学STM32单片机，用C库函数编程又觉得较难，请先放下犹豫的想法，倒掉杯中水，装上作者为您奉上的茶，大胆玩转STM32单片机吧！

目录

1课程目标规划

2 STM32单片机基础

2.1 单片机基础

2.2 LabVIEW 基础

3 STM32单片机与外界交互

3.1 高低电平测控（GPIO）

案例一：按键检测

案例二：基于状态机的LED流水灯实现

案例三：蜂鸣器驱动

案例四：继电器驱动

案例五：基于状态机的步进电机驱动实现

案例六: MQ-2可燃性气体定性检测系统

案例七：金属探测器驱动实现

案例八：HC-SR505人体感应模块

3.2 模拟输入（ADC）

案例九：基于STM32的驾驶员酒精浓度检测仪

案例十：防火检测

案例十一：红外激光线瞄准对射防盗报警器

3.3 模拟输出（DAC）

3.4 外部中断(External Interrupt)

案例十二：按键控制丝杠

案例十三：智能触碰语音双控水龙头

3.5 定时器溢出（Timer Overflow）

案例十四：定时器溢出小彩灯

案例十五：基于STM32和电弧的定时烟花燃放器

3.6 定时器脉冲测量（Timer Pulse Measurement）

案例十六：NE555脉冲频率测量

3.7 脉冲宽度调制（PWM）

3.8 摄像头（CCD）

案例十七:基于人体热释电的视频监控抓拍系统

3.9 液晶屏（LCD）

案例十八：DHT11温湿度传感器使用

案例十九：TM1637四位数码管模块的时钟显示

案例二十：基于STM32的12864液晶屏驱动实现

3.10 IIC高精度超声传感器

案例二十一：超声雷达

3.11 三轴加速度传感器（Three-axis Acceleration Sensor）

案例二十二：随动系统——履带车同步动画

4 STM32单片机通信专题

4.1 RS232串口通信

案例二十三：串口屏综合显示

案例二十四：霾离我们有多远

案例二十五：心率测量

4.2 WiFi模块原理介绍

案例二十六：基于STM32的手机WiFi遥控继电器开关系统

案例二十七：3D激光雷达

4.3 蓝牙

案例二十八：手机蓝牙遥控智能继电器（远程点鞭炮）

4.4 ZigBee

4.5 GSM

5 STM32单片机综合实训

案例二十九：厨房天然气（煤气）泄漏远程测控系统研制

案例三十：激光巷道变形检测

案例三十一：多种信号发生器

案例三十二：基于舵机控制板的舵机串口控制

案例三十三：智能防护电锯

案例三十四：基于STM32的电子秤检测系统

案例三十五：（CO检测）农村土暖气气体检测系统

案例三十六：家用自来水自动送水、断水

案例三十七：交警速度检测系统

案例三十八：地窖CO2浓度检测仪

案例三十九：自动浇花/大棚庄稼自动灌溉系统

案例四十：基于激光的自动洗衣机水质监测（ADC）

案例四十一：基于语音识别的声控开灯关灯

案例四十二：振动加速度传感器

案例四十三：GPS/北斗

案例四十四： 指纹识别系统

案例四十五：立体车库RFID卡收费、收据打印系统

案例四十六：手势识别—手翻PPT

案例四十七：OpenMV视觉人脸跟踪系统

案例四十八：智能型输液报警装置

案例四十九：激光通信

案例五十：基于数显千分表的单片机位移测量系统构建

案例五十一：基于微信物联网平台的微信直连LED灯

STM32单片机实践教学——基于LabVIEW的开发模式：开启嵌入式开发新纪元 引言 在信息技术飞速发展的浪潮中，嵌入式系统作为连接物理世界与数字世界的桥梁，其重要性日益凸显。从智能家居、工业自动化到医疗设备、汽车电子，嵌入式系统的身影无处不在。而STM32系列单片机以其强大的性能、丰富的外设和广泛的应用前景，成为了嵌入式开发领域的明星产品。然而，对于许多初学者和希望提升开发效率的工程师而言，传统的C语言开发模式往往伴随着较高的学习门槛、复杂的调试过程以及较长的开发周期。 本书《STM32单片机实践教学——基于LabVIEW的开发模式》正是基于这一痛点，创新性地将强大的数据采集与可视化平台LabVIEW引入STM32单片机的开发流程。本书旨在为读者提供一套全新的、更直观、更高效的嵌入式开发解决方案，让复杂的嵌入式硬件交互变得触手可及，将开发者的精力更多地聚焦于核心功能的实现和创新。 本书核心理念与价值 本书的核心理念在于“可视化驱动，效率至上”。我们打破了传统嵌入式开发“代码先行，硬件跟进”的模式，转而采用“可视化设计，硬件集成”的新范式。通过LabVIEW图形化编程环境，读者可以像搭积木一样，直观地构建嵌入式系统的逻辑，将硬件的配置、数据的采集、信号的处理以及用户界面的设计融为一体。这种方法不仅显著降低了嵌入式开发的入门难度，更极大地提高了开发效率，缩短了产品上市时间。 本书的价值在于： 降低开发门槛，加速学习进程： LabVIEW图形化编程的直观性，使得非专业的C语言开发者也能快速掌握STM32单片机的开发。复杂的硬件寄存器配置、通信协议的理解，都可以通过LabVIEW的抽象模块来完成，极大地减轻了学习负担。 提升开发效率，缩短开发周期： LabVIEW强大的集成开发环境，集成了代码生成、仿真调试、硬件部署等多种功能。通过可视化设计，许多重复性的工作被自动化，开发者可以将更多的时间投入到算法优化和功能创新上。 增强调试能力，快速定位问题： LabVIEW提供了丰富的在线监控和数据可视化工具，可以直接观察单片机运行时的内部状态、信号波形以及传感器数据。这使得问题定位和调试过程变得前所未有的直观和便捷。 拓展应用领域，实现跨界融合： LabVIEW本身作为强大的数据采集和仪器控制软件，与STM32单片机的结合，使得构建各种智能测控系统、数据采集终端、人机交互界面等应用变得轻而易举，为物联网、工业互联网等领域提供了强大的技术支撑。 培养创新思维，激发实践热情： 通过本书的学习，读者不仅能掌握一种新的开发工具，更能培养出一种“用可视化的方式解决工程问题”的思维模式，激发在嵌入式领域的创新灵感和实践热情。 本书内容概述 本书共分为X个章节（请在此处填写实际章节数），层层递进，从基础概念到高级应用，全面阐述基于LabVIEW的STM32单片机开发模式。 第一部分：基础篇——LabVIEW与STM32的初识 第一章：嵌入式系统与STM32单片机简介 嵌入式系统的概念、发展历程与典型应用。 STM32系列单片机的架构、特点与优势。 STM32单片机的开发环境概览（Keil MDK, STM32CubeIDE等，以及其与LabVIEW的联动思路）。 开发板的选择与基本硬件连接。 第二章：LabVIEW入门与图形化编程基础 LabVIEW软件界面与核心概念（VI, Function Panel, Front Panel, Block Diagram）。 LabVIEW基本控件与函数的使用。 数据流编程思想与结构化编程（Sequence Structure, Case Structure, While Loop, For Loop）。 数据类型与数据结构（Array, Cluster, String）。 事件驱动编程与用户界面设计。 第三章：LabVIEW与STM32的连接：硬件抽象与通信 LabVIEW Link for STM32（或类似工具，具体名称需根据实际情况调整）的安装与配置。 STM32单片机作为LabVIEW数据采集与控制硬件的原理。 常用通信协议（UART, SPI, I2C）在LabVIEW中的实现与配置。 GPIO（通用输入输出）的LabVIEW控制与读写。 ADC（模数转换器）与DAC（数模转换器）的LabVIEW接口。 RTOS（实时操作系统）在LabVIEW驱动下的简要介绍（如果适用）。 第二部分：实践篇——核心模块与典型应用开发 第四章：GPIO控制与LED闪烁实验 LabVIEW中配置STM32的GPIO端口（输入/输出，上拉/下拉）。 通过LabVIEW控制STM32输出高低电平，实现LED的闪烁。 设计直观的用户界面，通过按钮控制LED的开关。 利用LabVIEW的定时器功能实现精确的闪烁频率控制。 第五章：ADC数据采集与模拟信号显示 STM32 ADC的工作原理与配置（采样率、分辨率、通道选择）。 LabVIEW中读取STM32 ADC转换结果。 将采集到的模拟信号绘制成实时波形图（Waveform Chart）。 实现可调的采样率与显示范围。 应用实例：简易电压表、光强测量。 第六章：UART通信与串口数据交互 STM32 UART模块的配置（波特率、数据位、停止位、校验位）。 LabVIEW中的VISA（Virtual Instrument Software Architecture）或相关串口通信函数。 实现STM32与PC之间的高效串口数据传输。 设计LabVIEW界面，发送命令控制STM32，或接收STM32发送的数据进行显示和处理。 应用实例：与上位机进行参数配置、实时数据监控。 第七章：SPI通信与外设扩展 STM32 SPI模块的工作原理与主从模式配置。 LabVIEW中SPI通信的实现，驱动SPI接口的传感器或器件。 应用实例：驱动SPI接口的OLED显示屏、SD卡读写（简易）。 第八章：I2C通信与传感器集成 STM32 I2C模块的工作原理与主从模式配置。 LabVIEW中I2C通信的实现，驱动I2C接口的传感器。 应用实例：集成温湿度传感器（如DHT11/DHT22）、加速度传感器，并在LabVIEW界面上显示数据。 第九章：定时器与PWM输出 STM32定时器的工作模式（向上计数、向下计数、中心对齐）。 利用LabVIEW控制STM32的PWM（脉冲宽度调制）输出。 实现LED亮度调节、舵机控制等。 设计LabVIEW界面，动态调整PWM占空比。 第三部分：进阶篇——高级应用与系统设计 第十章：实时数据处理与分析 在LabVIEW中实现对STM32采集数据的实时滤波（均值滤波、中值滤波）。 进行简单的统计分析（平均值、最大值、最小值）。 实现阈值判断与报警功能。 应用实例：简易的环境监测系统，当温湿度超出设定范围时发出警报。 第十一章：用户界面设计与人机交互 构建更复杂的LabVIEW用户界面，包含仪表盘、滑块、按钮、图表等。 实现多页面切换与状态管理。 设计用户友好的操作流程。 应用实例：一个功能完善的智能家居控制面板。 第十二章：多任务与协同工作 在LabVIEW中实现多线程或多子VI的设计，提高程序响应速度。 探讨LabVIEW与STM32在多任务处理方面的配合机制。 应用实例：一个集成了多种传感器采集、数据处理和用户交互的复杂系统。 第十三章：项目实战：构建一个智能温湿度监测与控制系统 整合本书所学知识，设计一个完整的项目。 硬件选型与连接：STM32开发板、温湿度传感器、继电器模块。 LabVIEW程序设计：数据采集、数据分析、阈值判断、继电器控制、用户界面设计。 系统部署与测试。 第十四章：未来展望与扩展 LabVIEW在更广泛嵌入式领域的应用前景。 与其他嵌入式开发工具与技术的结合。 社区资源与进阶学习建议。 本书特色 理论与实践相结合： 每个章节都围绕着实际的硬件操作和项目应用展开，让读者在学习理论知识的同时，能够立刻动手实践。 图文并茂，案例丰富： 大量清晰的电路图、LabVIEW界面截图和代码片段，辅以通俗易懂的文字解释，帮助读者理解每一个细节。 循序渐进，难度可控： 从最基础的GPIO控制到复杂的系统设计，内容由浅入深，确保不同基础的读者都能找到适合自己的学习路径。 强调可视化编程的优势： 贯穿始终地突出LabVIEW在嵌入式开发中的独特优势，帮助读者建立新的开发思维。 面向广阔的读者群体： 无论是电子信息专业的学生、嵌入式硬件工程师、自动化工程师，还是对智能硬件开发感兴趣的业余爱好者，都能从本书中获益。 结语 《STM32单片机实践教学——基于LabVIEW的开发模式》不仅是一本技术书籍，更是一扇通往更高效、更直观嵌入式开发世界的大门。我们相信，通过本书的学习，读者将能够轻松驾驭STM32单片机，并以LabVIEW的强大力量，快速实现自己的创新想法，在快速发展的嵌入式技术领域中占据先机。现在，就让我们一起踏上这段激动人心的LabVIEW与STM32的探索之旅吧！

评分☆☆☆☆☆

我一直对嵌入式系统与可视化编程的结合感到非常着迷，特别是能够用直观的图形化语言来控制强大的STM32单片机，这对我来说具有极大的吸引力。我希望这本书能够提供一种全新的、更易于理解和快速实现的STM32开发思路。我非常期待书中能够详细讲解如何利用LabVIEW来构建STM32的应用程序，包括如何创建虚拟仪器面板，如何编写和调试LabVIEW的程序，以及如何将LabVIEW的程序编译成可以在STM32上运行的代码。我特别关注书中是否会介绍一些LabVIEW与STM32之间的数据传输和通信机制，比如如何通过串口、SPI、I2C等接口进行数据交换，以及如何利用LabVIEW进行实时的信号采集和处理。此外，我也希望书中能够涵盖一些具体的项目实例，例如利用LabVIEW控制STM32实现一个简单的智能家居系统，或者开发一个基于STM32的便携式数据记录仪，这些实例能够帮助我更好地理解LabVIEW在实际嵌入式开发中的应用，并激发我自己的创作灵感。我希望这本书能够帮助我摆脱对底层代码的过度依赖，用更高效、更直观的方式来完成嵌入式项目的开发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很有吸引力，深邃的蓝色背景搭配着醒目的STM32和LabVIEW的Logo，让我第一眼就觉得它一定包含了许多我一直想学习的知识。我一直对嵌入式开发很感兴趣，但苦于没有找到一本能够系统性地介绍从硬件到软件，再到开发工具的综合性书籍。STM32系列单片机因其强大的性能和广泛的应用领域，是我一直想要深入研究的对象，而LabVIEW作为一种图形化编程语言，其直观易懂的界面更是让我充满了期待。我希望这本书能够带领我一步步走进STM32的世界，理解其内部的各种外设，并能够熟练地运用LabVIEW来控制它们，实现各种有趣的嵌入式项目。尤其是对于一些复杂的通信协议，如SPI、I2C，以及ADC、DAC等模数/数模转换的应用，我都希望能通过这本书得到清晰的讲解和实用的案例。这本书的副标题“基于LabVIEW的开发模式”更是直接点明了我最感兴趣的部分，我非常期待书中能够提供丰富的LabVIEW实例，让我能够快速上手，将理论知识转化为实际的开发能力。同时，我也希望书中能够涵盖一些实际的应用场景，例如传感器数据采集、电机控制、人机交互界面设计等方面，这样我不仅能学到技术，还能了解到这些技术在实际工程中的应用价值，为我未来的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一个刚接触STM32不久的学习者，我一直在寻找一本能够帮助我快速建立起完整知识体系的书籍。市面上关于STM32的书籍很多，但很多都过于侧重某一方面，要么是深入讲解芯片内部原理，要么是罗列大量寄存器操作，对于初学者来说，很容易感到茫然。而这本书的出现，就像黑暗中的一道曙光，让我看到了希望。它不仅仅是关于STM32单片机本身，更重要的是它提供了“基于LabVIEW的开发模式”，这正是我一直以来所困扰的。传统的C语言开发虽然功能强大，但对于一些需要快速原型开发和可视化调试的场景，LabVIEW无疑是一个更优的选择。我希望这本书能够详细地介绍如何将LabVIEW与STM32结合，包括开发环境的搭建、LabVIEW与STM32之间的通信方式、如何利用LabVIEW进行代码生成和下载，以及如何通过LabVIEW来实时监控和调试STM32的运行状态。此外，我也对书中可能包含的各种实用例程充满了期待，例如如何利用LabVIEW搭建一个简单的上位机来控制STM32采集传感器数据并显示，或者如何通过LabVIEW来设计一个用户友好的操作界面。我相信，这本书将为我提供一条更加高效的学习路径，帮助我快速掌握STM32的开发技能，并为我打开新的开发思路。

评分☆☆☆☆☆

从书名来看，这本书似乎是一本非常独特的教材，将STM32单片机的实践教学与LabVIEW的开发模式相结合，这在我看来是一个非常具有创新性的尝试。我一直认为，学习一门技术，尤其是像嵌入式开发这样技术栈复杂的领域，除了掌握基础理论，更重要的是要有实践的经验和有效的工具。LabVIEW以其图形化编程的特点，在一定程度上降低了编程的门槛，而STM32作为一款性能强大的微控制器，在各种应用中都扮演着重要角色。我希望这本书能够很好地将这两者结合起来，为读者提供一条易于上手且高效的STM32学习路径。我期待书中能够提供清晰的LabVIEW开发环境搭建指南，以及如何将LabVIEW与STM32硬件进行连接和配置的详细步骤。同时，我也非常希望书中能够包含一系列具有代表性的实践项目，这些项目能够涵盖STM32的各种核心功能，并且能够通过LabVIEW进行直观的控制和数据展示。例如，如何利用LabVIEW构建一个用户友好的界面来控制STM32的GPIO，如何采集STM32的ADC数据并用LabVIEW进行实时波形显示，或者如何通过LabVIEW实现STM32与PC之间的通信。这本书的价值在于，它不仅仅是教你如何使用STM32，更是教你如何用一种更现代、更高效的方式来驾驭它。

评分☆☆☆☆☆

我是一位有一定嵌入式开发基础的工程师，目前主要使用C/C++进行STM32的开发。虽然我对C语言的开发模式已经相当熟悉，但我一直对LabVIEW这种图形化编程语言在嵌入式领域的应用持观望态度，并且对其潜在的效率提升和便捷性充满好奇。我一直认为，不同的开发工具和模式各有其优势，而掌握多种开发方式能够极大地拓展我们的技术视野和解决问题的能力。因此，我非常期待这本书能够深入地探讨LabVIEW在STM32开发中的具体应用。我希望书中能够详细阐述LabVIEW在嵌入式项目开发中的流程，包括如何利用LabVIEW的图形化界面来设计和实现控制逻辑，如何与STM32的硬件资源进行交互，以及如何进行代码的生成和部署。更重要的是，我希望书中能够提供一些与C语言开发进行对比的分析，例如在开发效率、调试难度、可维护性等方面的优劣势，让我能够更清晰地认识到LabVIEW在STM32开发中的价值所在。同时，我也对书中可能涉及的“实践教学”部分抱有很高的期望，希望能够看到一些具有代表性的、能够体现LabVIEW独特优势的实际案例，例如在信号处理、数据可视化、仪器控制等方面的应用，这将是我学习和参考的重要依据。