STM32单片机应用案例精选：智能家居、工业控制、医疗设备实战

# 1. STM32单片机简介

STM32单片机是意法半导体公司（STMicroelectronics）推出的32位微控制器系列，基于ARM Cortex-M内核架构。STM32单片机以其高性能、低功耗、丰富的外设和广泛的应用场景而著称。

STM32单片机广泛应用于嵌入式系统领域，包括工业控制、物联网、医疗设备、汽车电子和消费电子等。其出色的性能和可靠性使其成为工程师和开发人员的首选。

# 2. STM32单片机开发环境搭建

### 2.1 IDE的选择和安装

#### 2.1.1 IDE简介

集成开发环境（IDE）是为软件开发人员提供一系列工具和功能的软件应用程序。对于STM32单片机开发，常用的IDE有：

- Keil MDK：由ARM公司开发，功能强大，广泛用于嵌入式系统开发。
- IAR Embedded Workbench：另一款功能强大的IDE，提供丰富的调试和分析工具。
- STM32CubeIDE：由STMicroelectronics公司开发，专为STM32单片机开发而设计，具有直观的界面和丰富的功能。

#### 2.1.2 IDE安装

**Keil MDK安装：**

1. 从ARM官网下载Keil MDK安装程序。
2. 运行安装程序并按照提示进行安装。
3. 安装完成后，打开Keil MDK并注册许可证。

**IAR Embedded Workbench安装：**

1. 从IAR官网下载IAR Embedded Workbench安装程序。
2. 运行安装程序并按照提示进行安装。
3. 安装完成后，打开IAR Embedded Workbench并注册许可证。

**STM32CubeIDE安装：**

1. 从STMicroelectronics官网下载STM32CubeIDE安装程序。
2. 运行安装程序并按照提示进行安装。
3. 安装完成后，打开STM32CubeIDE并登录STMicroelectronics账户。

### 2.2 开发板的选用和连接

#### 2.2.1 开发板选择

STM32开发板种类繁多，选择时需考虑以下因素：

- **内核类型：**STM32系列有Cortex-M0、M3、M4、M7等内核，选择合适的内核取决于应用需求。
- **外设资源：**开发板应具备满足应用所需的外设，如UART、ADC、DAC等。
- **尺寸和功耗：**开发板的尺寸和功耗应与应用场景相匹配。

#### 2.2.2 开发板连接

开发板与电脑连接后，才能进行编程和调试。连接方式有：

- **USB连接：**开发板通过USB接口与电脑连接，方便快捷。
- **串口连接：**开发板通过串口与电脑连接，用于调试和下载程序。
- **JTAG连接：**开发板通过JTAG接口与电脑连接，用于高级调试和片上仿真。

### 2.3 基本配置和工程创建

#### 2.3.1 IDE基本配置

在IDE中，需要进行一些基本配置，如：

- **编译器选项：**设置编译器优化级别、代码生成格式等。
- **调试选项：**设置调试器连接方式、断点设置等。
- **工程选项：**设置工程路径、输出路径等。

#### 2.3.2 工程创建

在IDE中创建一个新的工程，步骤如下：

1. 选择目标单片机型号。
2. 设置工程名称和路径。
3. 添加必要的源文件和头文件。
4. 配置工程选项，如编译器选项、调试选项等。

#### 2.3.3 代码块示例

#include "stm32f10x.h"

int main(void)
{
    // 初始化GPIOA
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;
    GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE0_0;
    GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_CNF0_0;

    // 设置PA0为输出模式
    GPIOA->ODR |= GPIO_ODR_ODR0;

    while (1)
    {
        // 输出高电平
        GPIOA->ODR |= GPIO_ODR_ODR0;

        // 延时
        for (int i = 0; i < 1000000; i++);

        // 输出低电平
        GPIOA->ODR &= ~GPIO_ODR_ODR0;

        // 延时
        for (int i = 0; i < 100