树莓派嵌入式实验：从Qt小游戏到人脸识别

"该资源是一份针对研一学生设计的嵌入式开发实验指南，主要使用树莓派平台，结合Qt进行10个不同的实验项目，涵盖了从基础的硬件控制到高级的应用开发。实验内容包括跑马灯控制、数码管显示、按键检测、超声波测距、电机控制、温湿度采集、蓝牙通信、游戏开发、人脸识别、C++图形编程以及RFID读卡器和MP3播放器设计。实验指导书中详细阐述了实验目的、设计规范、所需基础知识和实验步骤，旨在帮助学生全面掌握树莓派的使用和嵌入式系统开发。" 嵌入式系统实验设计基于树莓派，这是一种流行的开源单板计算机，广泛应用于教育和业余项目。实验围绕C++编程语言展开，利用Raspbian操作系统，该系统是基于Debian的Linux发行版，专为树莓派设计。实验一从基础的GPIO（通用输入/输出）控制开始，让学生理解树莓派硬件的构成和GPIO接口的使用。GPIO接口允许开发者直接与外部硬件交互，如LED、传感器和电机。 实验中使用的wiringPi库是一个方便的C语言库，用于简化GPIO的编程。它提供了两种编号系统：wiringPiPin和BCMGPIO，两者对应树莓派的物理引脚和逻辑引脚。GPIO引脚可以设置为输入或输出模式，用于接收或发送信号。实验一的跑马灯控制就是通过编程控制GPIO输出，实现LED灯的顺序闪烁效果。 接下来的实验逐步增加了难度，涉及数码管显示、按键检测等，进一步提升学生对树莓派硬件接口的熟悉程度。实验五的直流电机控制涉及到模拟信号的处理和PID控制算法，而实验六的温湿度数据采集则引入了传感器，展示了如何获取并处理环境数据。实验七的蓝牙通信实验让学生了解无线通信技术在嵌入式系统中的应用，实验八则引导学生使用Qt框架创建小游戏，锻炼图形用户界面的设计能力。 实验九人脸识别和实验十的C++图形编程涉及到更复杂的应用，比如图像处理和计算机视觉。实验十一和十二则进一步扩展了树莓派的功能，通过RFID读卡器实验和MP3播放器设计，学生将学习到如何集成不同硬件模块，并实现特定功能。 整个实验设计旨在提供一个全面的嵌入式开发实践平台，帮助学生从基础到高级，逐步掌握树莓派的软硬件应用，为未来深入的嵌入式系统开发打下坚实的基础。通过这些实验，学生不仅能学习到编程技能，还能理解硬件与软件的交互，提高问题解决和项目实施的能力。