提示：本文仅阐述了关于课设项目开发的学习思路，用于记录项目经历和分享学习，不涉及具体实现！
项目已用于桂电20级八院接口实验课设，学习思路仅供参考学习。
一、选题
老师给了5个题目，选题阶段大概有一个月的时间。选取题目时一定要根据自身基础仔细评估难度，确保自己能通过学习做出大部分内容，以免浪费大量时间导致最后来不及更换题目。
在赵茂泰老师主编的《智能仪器原理及应用》（第4版）书中介绍了智能仪器组成原理和一些常见应用，这些应用中就包括了DVM（数字电压表）的设计指标与基本组成原理，我的设计指标主要就是根据这本书里的介绍设定的。另外，书中还有一些其他应用如数字万用表等，大家可以自己去查看。
经过仔细评估，我选定电压表设计这个题目，并确定了下列指标与功能：
1.量程：测量范围为直流电压0~200V，分为200mV，2V，20V，200V共4挡。
2.位数：3位半。
3.精确度：这里用相对误差表示，指标为±2%。
4.分辨率：0.05%，分辨力为0.1mV。
5.测量速度：2次/s。
6.功能：自动量程转换，超量程报警，复位功能，OLED 屏幕显示，指示灯。
在填写指标时尽量将指标写大些，例如这里我把误差设定成2%，实际做出的作品误差是1%左右，比预定指标还要好得多，一定要给自己留有余地，否则最后实现不了的话只会扣分。
二、方案设计
初步的具体方案为：
以STM32F103C8T6为主控芯片，基于标准库函数开发程序，用芯片内置12位A/D配合外围量程转换电路实现多量程电压测量功能，OLED模块（I2C通信）显示电压值，蜂鸣器报警，LED指示灯，按键复位等。
这里设计方案时我主要参考的书籍仍然是上面提到的《智能仪器原理及应用》这本书。结合此方案画出大致的系统框图，如图2-1所示。
图2-1 系统总体方案框图
总体方案确定之后就可以着手进行相关知识的学习了。
注意：如果所选题目有太多人选择的话，这时就需要查看他们的指标和实现方式与自己的方案是否雷同。如果雷同，建议重新设计方案或者及时换题！
三、自学过程及经验
首先，STM32是个啥？
（ps：本人是硬件小白，从未接触过实际的硬件设计这类东西）
不知道怎么办？当然是学习了。于是我在学校图书馆开始找相关的书籍，最终找到了野火的《 STM32库（标准库）开发实战指南–基于STM32F103》（书名大致是这个，不必过于纠结）。
前面几章就是介绍STM32的，这下对STM32有了基本的认识。在看到编程开发那块，我觉得只看书太枯燥了，于是到B站找了一下视频，直接找到了野火官方出的教学视频，然后跟着视频学了大概半个月。
并不是所有视频都要看一遍，而是针对性学习自己感觉项目开发过程中可能会用到的知识。如果后面发现要用到其他知识还可以回来继续补充。
如果是初学者，个人建议跟着野火的教程学习，这里讲的比较详细并且逻辑性也很好。
在学习视频的过程中我也知道了一些资源的获取途径，野火、正点原子官方网站都有相关技术文档，他们都是是免费公开的，包括我上面提到的《 STM32库（标准库）开发实战指南–基于STM32F103》这本书的PDF版。
经过以上部分的学习，我们需要用到的STM32标准库开发相关知识就基本掌握了。再结合网络搜索和一些官方开发板的原理图（如战舰、指南者之类），可以用Altium Designer（简称AD）软件画出适合自己的STM32最小系统原理图。
AD软件不会用的可以看B站Altium Designer 20 (AD20)详细教程视频，个人觉得老师讲的还不错，挺基础适合入门。之后大家也可以搜一下其他视频做补充、提高使用。
----------------------------------↑↑STM32最小系统原理图完成↑↑--------------------------------
此时，我们已经熟悉了STM32最小系统以及标准库开发。
接下来，怎么构建外围电路，实现相关功能呢？
这里我们最好选择经过验证的电路（就是别人做过的），毕竟电路设计不是一时半会能学成的。
但是在采取别人电路时一定要弄懂每个器件的作用，这是最基本且重要的一点，否则在答辩时很容易露（la）馅（kua），很可能直接导致挂科。
如电容一般用来电源去耦、滤除噪声，电阻一般用来限流。
这里的辅助电路像蜂鸣器、USB供电、复位开关、LED灯等这些在一些用于学习的开发板上已经比较成熟了，可以参考它们的原理图设计电路，其对应的pcb封装库也可以通过官方资料找到。
----------------------------------↑↑辅助外围电路完成↑↑--------------------------------
那么实现主要功能的量程电路该怎么办呢？
经过前面的STM32标准库开发学习，我发现可以将量程转换控制完全由软件编程实现，于是这里我只需要找到能实现4个量程档的电路即可。
在知网检索相关论文，经过多番查找，终于发现了一篇用不同主控芯片实现量程转换的论文，文章里提供了量程转换电路。为进一步确定其功能，这里我们用Multism软件对其量程电路进行仿真，最终确认其能够实现我们的功能。
但是在实际设计时，最好考虑到噪声影响，一般是加去耦电容。
----------------------------------↑↑量程电路完成↑↑--------------------------------
经过上述过程，我们已经完成了所有电路部分的设计，接着就是完善原理图，设计PCB版了。
不会用AD软件的童鞋可以自学一下，可以看上面提到的视频，也可以自己找相关书籍或视频自学。
PCB完成之后就可以打板了，这里推荐嘉立创打板，10cm*10cm的5块板只要5块钱而且还有顺丰包邮（如果涨价了当我没说）。
----------------------------------↑↑打板完成↑↑--------------------------------
打板完成之后，焊接元器件，零基础硬件小白该怎么焊接?
1.建议向周围看下，有没有会硬件的大佬，向他们请教硬件焊接的一些小技巧；
2.找视频，学习经验，先用一块板子练习焊接经验。例如，拿个板子专门焊接贴片电阻（是本人没错了）。练习几天之后感觉差不多了就可以正式焊接器件了。焊接贴片器件时建议新生使用刀头电烙铁，可以秀很多操作。贴出一个我自学时用到的视频：一分钟教你贴片阻容类器件焊接。
----------------------------------↑↑焊接完成↑↑--------------------------------
元器件焊接完成之后就可下载程序，测试自己所写STM32程序是否正确了，这里一般需要很多次调试才能实现自己想要的功能。
----------------------------------↑↑测试完成↑↑--------------------------------
到此为止，整个项目基本就完成了。
从4.1选题完成之后，到6.25验收之前，整个项目大概历时三个月（去除摸鱼时间实际两个月足够完成这些工作了hhh）。经过这次项目，本人也从一个啥也不懂的硬件小白成长为一个稍微懂一些硬件（起码硬件设计流程懂了）的硬件小白，也学会了用STM32开发一个小项目，收获颇丰（个人感觉）。
写出这篇博客，一方面可以记录一下学习心得，另一方面也想为像我一样的硬件小白提供一些经验吧，最后也为桂电八院接口实验的同志们提供一些参考，愿诸君共勉！
由于本人水平有限，文章难免有遗漏错误，如果大家有什么好的意见或者建议欢迎评论、私信指正，感谢！