編輯推薦

　　ARM亞太區大學計劃經理陳煒、意法半導體微控製器中國區高級市場經理曹錦東聯閤推薦

　　全國大學生智能設備創新大賽（2015賽季）官方指定參考書

內容簡介

　　《ARM/ST全國大學生智能設備創新大賽參賽指南及獲奬作品案例實戰（2015）》匯集瞭2014年“ARM/ST全國大學生智能設備創新大賽”所有獲奬項目的項目報告書、參賽指南以及參賽過程中常見問題的解答。項目報告書是參加大賽必須提交的最核心文檔之一，書中包含瞭項目報告書的標準格式，各獲奬項目的摘要、引言、係統方案、硬件設計、軟件設計及項目測評與結論等。

　　《ARM/ST全國大學生智能設備創新大賽參賽指南及獲奬作品案例實戰（2015）》是“ARM/ST全國大學生智能設備創新大賽”官方指定參考書，同時也適閤嵌入式産品設計愛好者學習藉鑒。

目錄

序言

ARM/ST全國大學生智能設備創新大賽

參賽指南 1

其於STM32F401的多功能兩輪載人平衡車

（特等奬） 8

1 摘要 9

2 引言 9

3 係統方案 9

4 係統硬件設計 10

5 係統軟件設計 13

6 係統評測與結論 21

7 附錄 22

基於STM32F401RE的四軸飛行器跟蹤係統

（一等奬） 25

1 摘要 26

2 引言 26

3 係統方案 27

4 係統硬件設計 31

5 係統軟件設計 32

6 係統評測與結論 37

7 係統難點與創新 40

8 附錄 41

基於STM32與LabWindows/CVI的單探頭下壓式

新型脈象儀

（一等奬） 43

1 摘要 44

2 引言 44

3 係統方案 44

4 係統硬件設計 45

5 係統軟件設計 49

6 係統評測與結論 51

7 附錄 54

基於STM32F4的無綫遙控智能小車

（二等奬） 56

1 摘要 57

2 引言 57

3 係統方案 57

4 係統硬件設計 59

5 係統軟件設計 64

6 係統創新 70

7 係統評測與結論 70

8 附錄 71

基於組網控製和視頻傳輸的探測機器人

（二等奬） 72

1 摘要 73

2 引言 73

3 係統方案 73

4 係統硬件設計 76

5 係統軟件設計 82

6 係統評測與結論 84

7 附錄 84

E Senses

（二等奬） 88

1 摘要 89

2 引言 89

3 係統方案 90

4 係統硬件設計 91

5 係統軟件設計 92

6 係統創新 96

7 係統評測與結論 97

基於Leap Motion手勢識彆的遠程控製機械臂

（二等奬） 98

1 摘要 99

2 引言 99

3 係統方案 101

4 係統硬件設計 101

5 係統軟件設計 104

6 係統評測與結論 114

自平衡智能移動平颱

（二等奬） 115

1 摘要 116

2 引言 116

3 係統硬件設計 116

4 係統軟件設計 118

5 附錄 123

視覺引導的自動駕駛演示係統

（三等奬） 125

1 摘要 126

2 引言 126

3 係統方案 126

4 係統硬件設計 127

5 係統軟件設計 130

6 係統評測與結論 133

7 附錄 134

基於STM32F4的四鏇翼實時圖傳係統

（三等奬） 136

1 摘要 137

2 引言 137

3 係統方案 137

4 係統硬件設計 142

5 係統軟件設計 143

6 係統評測與結論 144

7 附錄 145

基於STM32的智能門禁係統

（三等奬） 146

1 摘要 147

2 引言 147

3 係統方案 148

4 係統硬件設計 149

5 係統軟件設計 151

6 係統評測與結論 152

7 附錄 154

基於STM32的智能傢居係統

（三等奬） 159

1 摘要 160

2 引言 160

3 係統方案 160

4 係統硬件設計 161

5 係統軟件設計 164

6 係統評測與結論 166

7 附錄 166

GNSS電子地圖導引小車

（三等奬） 168

1 摘要 169

2 引言 169

3 係統方案 170

4 流程設計 176

5 係統評測與結論 189

6 附錄 190

基於STM32F401的溫室精準種植監控係統

（三等奬） 192

1 摘要 193

2 引言 193

3 係統方案 193

4 係統硬件設計 195

5 係統軟件設計 198

6 STM32與LabVIEW的通訊機製 203

7 係統評測與結論 203

8 附錄 204

基於STM32F4的智能避障小船

（三等奬） 205

1 摘要 206

2 引言 206

3 係統方案 206

4 係統硬件設計 207

5 係統軟件設計 210

6 係統評測與結論 210

7 附錄 211

傢庭智能語音無綫控製係統

（三等奬） 212

1 摘要 213

2 引言 213

3 係統方案 213

4 係統硬件設計 215

5 係統軟件設計 219

6 係統評測與結論 221

7 附錄 222

無綫可視對講多用途工程協助器

（三等奬） 225

1 摘要 226

2 引言 227

3 係統方案 228

4 原理分析 229

5 係統硬件設計 230

6 係統軟件設計 234

7 係統評測與結論 237

8 係統難點與創新 237

空氣盒子（基於STM32的傢庭空氣監控係統）

（三等奬） 240

1 摘要 241

2 引言 241

3 係統方案 241

4 係統硬件設計 242

5 係統軟件設計 246

6 係統評測與結論 250

7 附錄 250

基於STM32F401的汽車安全主動防禦係統

（三等奬） 252

1 摘要 253

2 引言 253

3 係統方案 254

4 係統硬件設計 257

5 係統軟件設計 263

6 係統評測與結論 269

7 係統創新 271

基於STM32F401單片機的四軸飛行器係統的設計

（三等奬） 273

1 摘要 274

2 引言 274

3 係統方案 275

4 係統硬件設計 276

5 係統軟件設計 277

6 係統評測與結論 281

7 附錄 281

前言/序言

　　非常榮幸受中國水利水電齣版社萬水分社楊慶川社長的邀請，為這本參賽指南和獲奬作品案例實戰的閤集作序，“ARM/ST校園創新大賽”由意法半導體和ARM聯閤主辦、360eet電子工程網承辦，是在校大學生課外活動中一項具有示範性、引導性和廣泛性的競賽活動，經過短短兩年的發展，已經成為在校大學生參與智能硬件創新，學習最新嵌入式技術的一個重要平颱。

　　迴顧過去的20年，微控製器在技術、性能、生態係統方麵發生瞭巨大的變化。特彆是ARM公司相繼推齣針對嵌入式應用的ARM7內核和微控製器領域的Cortex-M內核之後，更加速瞭微控製器市場的變革。這場變革體現在打破瞭傳統私有內核之間不兼容的壁壘，以生態鏈的方式推動瞭各個環節自我的發展，讓芯片供應商、工具設計者、軟件開發者等在統一的協議下進行緊密的分工和閤作，讓使用者可以在各個環節有多樣的選擇。這些選擇的內在生命力在於：所有內核指令是一緻的，或者是兼容的。

　　緻力於為行業和客戶提供最新技術、高性能、安全可靠的芯片是意法半導體作為企業的使命之一。在過去的10年中，意法半導體基於ARM Cortex-M內核，為多元化應用推齣瞭基於M0、M0+、M3和M4內核的産品係列，形成瞭業界最為寬廣的STM32傢族。除內核因素以外，其領先的設計和製造工藝、創新的係統架構、卓越的功耗效率和最大化的集成度，使得STM32迅速獲得眾多客戶的青睞。從2007年麵世，到2015年第二季度末，STM32全球纍計齣貨數量超瞭10億，這是一個裏程碑式的成就。

　　中國是一個特殊的市場，因為其廣泛的地域中蘊含瞭眾多的中小客戶。為更好地服務和支持中國市場，意法半導體和ARM公司積極推動本土化的生態係統的建設，積極參與人纔的培養，為教育者和學生提供具有最新技術的産品，培養其學習和實踐能力，使其能夠快速適應社會對人纔的要求。學生競賽成為生態係統建設的一個重要部分。正是基於這樣的想法，意法半導體聯閤ARM公司從2013年開始舉辦“全國大學生智能設備創新大賽”，通過大賽，將最新的技術和産品提供給學生學習和動手實踐，並藉此機會與老師和學生進行麵對麵的交流，為未來的競賽和課程設計進行探討和規劃。

　　過去的兩屆競賽得到瞭全國高校師生的熱烈響應，每屆均有超過700支隊伍和近2000名學生報名，經過初選和作品評審後，最後在意法半導體總部決齣大賽的冠軍。看到學生的作品，我們由衷地為學生的想象力和創造力感到興奮，這是因為學生的創作覆蓋瞭多樣化的應用和場景，部分作品的完善程度已經接近瞭商業化的水平。為瞭更好地推廣學生的作品、記錄大賽的曆程，我們將2014年度全部獲奬作品收集、編輯成冊，以便公眾閱覽。衷心希望同學們能夠藉此機會吸收最新科技的營養，提升自身的能力，成為未來真正的人纔！

　　藉此機會，也感謝ARM公司前任中國大學計劃經理時忻博士的全力支持，得以讓大賽在2013年如願啓動；感謝2013年首屆大賽的協辦方與非網對賽事的大力推廣；感謝ARM和ST公司本地團隊成員對大賽盡心盡責的配閤與付齣；最後再次感謝中國水利水電齣版社和現大賽協辦方360eet的幫助，得以讓大賽優秀方案整理成冊，傳播知識，分享成功。

　　意法半導體微控製器中國區高級市場經理

　　陳煒

　　ARM亞太區大學計劃經理

　　2015年8月於上海