打开 Keil 下载页，选择 MDK-Arm，下载并完成安装。安装过程可参考下方教程，授权步骤按课题组已有说明完成。

安装 STM32F1xx_DFP 芯片支持包。之后双击工程目录中的 .uvprojx 文件即可打开 Keil 工程；也可以在 μVision 工具栏打开 Pack Installer 检查芯片包。

查看开发板包装内下载器外壳上的型号，再安装对应驱动。蓝白色下载器通常是 ST-LINK，黑色下载器通常是 J-Link，最终以外壳标注为准。

解压模板工程，使用 Keil 打开下面的工程文件并执行编译：

STM32F103\MDK-ARM\Project.uvprojx

编译完成后显示 0 Error(s)，即完成环境配置。

下面的工具至少安装一个。嵌入式代码通常结构清晰，AI生成的简单代码基本不会报错。

WorkBuddy、Qoder、Trae Work 通常提供较多免费额度，可以优先试用；实际额度以各产品页面显示为准。

AI 工具安装完成后，再安装 PowerShell 7 和 Git for Windows。

在任意硬盘创建 Projects 文件夹，再在其中创建 STM32_Learn。例如：

D:\Projects\STM32_Learn

这个目录就是项目根目录。在 AI 软件中选择“打开项目”，打开该文件夹。模型可以选择 HY4、GLM-5.3、GLM-5.3-Flash、DeepSeek V4.1 Flash 或 GPT-6 Sol。

遇到需求复杂、调试困难的高难任务时，建议改用 Kimi K3 或 GPT-6 Astra，推理能力更强，但响应速度与额度消耗也更高。

先把可以运行的程序写出来，再配合基础教程逐步理解代码。

解压后，把整个 STM32F103 文件夹放进项目根目录：

D:\Projects\STM32_Learn\STM32F103

Keil 工程入口位于：

D:\Projects\STM32_Learn\STM32F103\MDK-ARM\Project.uvprojx

如果看不到文件后缀名，在“文件资源管理器 → 查看 → 文件扩展名”中勾选显示。

单片机最基础的功能之一，是控制某个引脚输出 3.3V 或 0V。3.3V 也叫高电平、3V3，0V 也叫低电平。

开发板 LED 的一端连接某一个单片机引脚，另一端连接 3.3V。只要找到该引脚，再让引脚输出高电平，LED 就会点亮。

电路到底是怎么连接的，就需要看手册。

按开发板上标注的“精英”或“战舰”下载对应资料，统一放到：

D:\Projects\STM32_Learn\Doc

不必先自己翻完整本手册。把手册路径发给 AI，让它只读取硬件连接，暂时不要修改代码：

读这个手册，看 LED 灯是如何连接的，不要修改代码：
D:\Projects\STM32_Learn\Doc\精英 STM32 F1开发指南-HAL库版本_V1.2.pdf

确认 LED 对应引脚和有效电平后，再提供本机工具与项目的实际路径，对AI说：

这是 STM32CubeCLT：D:\Path\ST\STM32CubeCLT_1.22.0
这是 Keil 的安装目录：C:\Users\Mydei\AppData\Local\Keil_v5\UV4
请在 D:\Projects\STM32_Learn\STM32F103 下编写 LED 闪烁程序，
完成编译，并使用 ST-LINK 或 J-Link 下载到开发板。

把示例路径替换为自己电脑上的实际目录。黑色下载器通常是 J-Link，蓝白色下载器通常是 ST-LINK；仍应以下载器外壳标注为准。

把单片机连接上电脑

等待 AI 完成编译和烧录后，复位开发板，观察 LED 是否按设定频率闪烁。

完成 LED 点灯后，继续观看基础教程的第 9～25 集。每天看 1～2 集，逐步掌握单片机的基本功能；这部分按自己的进度学习，可以看一节视频让AI生成功能相同的代码。

下面重点介绍基础课程中通常不会展开的工具使用方法。

下载并安装 Visual Studio Code。安装到“选择附加任务”时，勾选下面四项：

• 将“通过 Code 打开”添加到文件右键菜单；
• 将“通过 Code 打开”添加到目录右键菜单；
• 将 Code 注册为受支持文件类型的编辑器；
• 添加到 PATH。

在文件资源管理器中打开自己的项目根目录，例如：

D:\Projects\STM32_Learn

在文件列表空白处右键，选择“通过 Code 打开”。

打开后，左侧资源管理器中应能看到 Doc、STM32F103 和 AGENTS.md。

如果 VS Code 还是英文界面，点击左侧“扩展”图标，搜索 Chinese，安装 Microsoft 发布的 Chinese (Simplified) Language Pack，再按提示重启 VS Code。

如果缺少这些内容，请先返回AI 点灯入门补齐模板工程、文档和 AGENTS.md。

让 AI 修改上一节的 LED 程序，增加串口通信功能。把下面这段话发给 AI：

使用单片机串口1，每隔1秒向电脑发送一个递增数字，
波特率9600，8N1，然后编译并烧录。

解压并打开串口助手，串口号选择电脑实际识别到的 COM 口，不要直接照抄截图中的 COM4。其余参数设置为：波特率 9600、数据位 8、停止位 1、无校验，然后点击“打开串口”。

AI 完成编译和烧录后，接收区应每隔 1 秒显示一个递增数字。

回到 VS Code，点击左侧“源代码管理”分支图标。在下方提交图表中选择最上面的一次提交，再点击其中的文件，即可查看本次修改。

对比视图中，红色表示被删除的代码，绿色表示新增的代码。通过提交记录阅读改动，比只看最终文件更容易理解 AI 做了什么。

本组实验只使用开发板已有的板载器件，不接 OLED，也不购买额外模块。继续使用已经完成的 STM32F103 工程，不新建工程。

每次开始前，先阅读项目根目录 Doc 文件夹中与当前开发板匹配的手册，确认实际器件连接、有效电平和可用外设；不要以本教程的器件名称、示例工程或常见引脚表代替手册。

• 板载 LED0 与 LED1：以手册确认对应 MCU 引脚和点亮有效电平；
• 板载 KEY0、KEY1 与可能的其他按键：以手册确认是否可用、对应引脚和按下有效电平；
• 板载 BEEP：以手册确认驱动引脚、器件类型和可用控制方式；
• 板载 USB 转串口：以手册确认对应的 MCU 串口外设与引脚连接。

不同开发板或修订版可能存在差异。手册信息不足或与当前工程冲突时，先说明差异，不要自行假定或改写硬件连接。

先完成最小闭环：一个已确认的板载按键控制一个板载 LED 翻转，另一个按键控制另一个 LED 翻转，串口同步输出当前状态。这个步骤只关注 GPIO 输入、输出和有效电平。

把下面提示词发送给 AI：

在当前 STM32F103 工程中实现 LAB 01，不要新建工程。
开始前先读取项目根目录/Doc 文件夹中与当前开发板匹配的手册，
确认 LED0、LED1、KEY0、KEY1 和用于日志的板载串口的实际 MCU 引脚、有效电平和可用外设。
不要根据本提示词、示例工程或常见引脚表假定、重定义或修改这些硬件连接；手册信息不足时先说明。
在已确认的连接上，让 KEY0 每次按下翻转 LED0，KEY1 每次按下翻转 LED1，
并通过手册确认的板载串口打印 LED0 和 LED1 的当前开关状态。
先说明计划修改哪些文件，再实现、编译、烧录；完成后提交一次 Git。

可见成果：按下 KEY0 或 KEY1 后，对应 LED 状态立即改变；串口窗口出现与 LED 状态一致的日志。

保留上一节的可见行为，但不再在主循环中反复读取按键；改为 GPIO 外部中断，并加入最小的软件去抖。这样可以看见“输入事件”与“持续轮询”的区别。

基于当前 LAB 01 的已提交工程继续修改。
先重新读取项目根目录/Doc 文件夹中的对应手册，核对已有 LED、按键和串口的硬件配置；
不要改变手册确认的引脚、有效电平或板载连接，信息不明确时先报告。
把手册确认可用于外部中断的 KEY0 和 KEY1 改为 GPIO 外部中断触发：按下只处理一次，
在中断回调中不要做长时间延时；使用一个简洁的软件去抖方案。
中断回调只记录按键事件和去抖时间戳，不调用阻塞式串口发送；由主循环完成 LED 状态更新和日志输出。
保留按键翻转 LED 和串口日志的行为，并编译、烧录、验证后提交 Git。
请在最终说明中列出手册确认的触发边沿和去抖时间。

可见成果：长按按键时 LED 不会连续乱跳；一次短按只产生一条日志和一次 LED 状态变化。

完成后在 VS Code 的源代码管理中查看本次提交。重点确认：按键只影响对应 LED，且手册确认的 LED 有效电平没有被写反。

这一节结束时，工程已经具备了“人输入 - 程序处理 - 板载输出 - 串口可观察”的完整闭环。

继续使用 LAB 01 的工程。主循环不再依赖长时间 HAL_Delay；由一个硬件定时器产生周期任务，让 LED0 以 250 ms、500 ms、1000 ms 三档闪烁。

本实验中，KEY0 的职责由 LAB 01 的“翻转 LED0”调整为“切换 LED0 的自动闪烁周期”；KEY1 仍保留 LAB 01 的行为。后续实验如需调整按键职责，必须明确写出替换关系。

基于已完成的 LAB 01 工程实现 LAB 02，不要新建工程。
开始前先读取项目根目录/Doc 文件夹中的对应手册，并核对当前工程，
确认 LED0、KEY0 的实际硬件配置，以及未被占用且适合本实验的定时器；不要凭经验假定引脚或外设。
使用一个未被当前工程占用的通用定时器产生周期事件，
让 LED0 在 250、500、1000 毫秒三档周期之间切换。
KEY0 每次按下切换下一档周期；主循环不得通过长时间 HAL_Delay 阻塞。
通过手册确认的板载串口在切换后输出当前周期。请先列出使用的定时器和计算出的分频、重装载参数，
再实现、编译、烧录并提交 Git。

可见成果：LED0 会稳定闪烁；每按一次 KEY0，闪烁速度按三档循环变化，串口同步显示当前毫秒值。

先以手册确认板载蜂鸣器的驱动引脚、器件类型和可用控制方式。无源蜂鸣器且引脚具有匹配的定时器通道时，可使用 PWM 做短提示音；有源蜂鸣器或不具备匹配 PWM 通道时，使用手册允许的 GPIO/使能控制方式。不把蜂鸣器默认当成可精确调音的无源器件，也不假定任意引脚都支持 PWM。

在当前 LAB 02 工程中加入板载蜂鸣器提示，不使用外接模块。
开始前先读取项目根目录/Doc 文件夹中的对应手册，确认 BEEP 的实际引脚、器件类型和可用定时器通道；
不要假定具体引脚或 PWM 功能，若手册不支持该方案则先说明并选择手册允许的短提示方式。
每当 KEY0 切换 LED 闪烁周期时，蜂鸣器发出一次约 100 毫秒的短提示音。
不要让蜂鸣器持续鸣叫，不要改变已有按键、LED 和串口行为。
请说明实际采用的控制方式：使用 PWM 时列出定时器通道、频率和占空比；使用有源蜂鸣器或 GPIO/使能控制时，列出有效电平和约 100 毫秒的控制时长。然后编译、烧录、验证并提交 Git。

可见成果：切换 LED 闪烁档位时，板载蜂鸣器会短鸣一次；长时间运行时不会持续响。

检查 Git diff，重点看定时器初始化、蜂鸣器驱动和中断回调。它们应各司其职：定时器负责节奏，蜂鸣器按实际器件使用 PWM 或 GPIO/使能控制，主循环仍保持可响应。

LAB 02 完成后，程序不再只是“按顺序等待”，而是能在多个周期性任务之间保持响应。

前面的实验已经能通过串口输出 LED 状态和闪烁周期；现在把手册确认的板载 USB 转串口接口变成开发板的控制台，不增加蓝牙、OLED 或其他显示模块。

基于当前 LAB 02 工程实现一个简洁的串口命令控制台。
开始前先读取项目根目录/Doc 文件夹中的对应手册，确认板载 USB 转串口对应的 MCU 串口外设、引脚连接和当前工程配置；
不要把某个串口编号或引脚视为固定值，手册与工程不一致时先说明。
使用手册确认的串口，9600 波特率、8N1；一行命令以回车结束。
至少实现：help、led on、led off、period 250、period 500、period 1000、status。
命令只控制已有的 LED0 闪烁与状态显示：led on 和 led off 将 LED0 置为固定状态并暂停自动闪烁；period 250、period 500、period 1000 设置周期并恢复自动闪烁。遇到未知命令时返回简短提示。
请限制接收缓冲区长度，说明修改文件，再编译、烧录、用串口助手验证并提交 Git。

可见成果：在串口助手输入 status 会返回当前 LED 和周期状态；输入 period 250 后 LED0 的闪烁速度立即变化。

本节使用 STM32F103 的内部温度传感器与内部参考电压通道学习 ADC 初始化、采样和换算。温度传感器反映的是芯片结温，不是环境温度；结果只作为学习性估算，不应当作准确的室温仪表。

在当前 LAB 03 工程中加入 ADC 学习功能，不接外部传感器。
开始前先读取项目根目录/Doc 文件夹中的开发板和芯片手册，
确认内部温度传感器、内部参考电压通道的使用限制，并保留手册确认的板载串口硬件配置。
只使用 ADC1 的内部温度传感器通道和内部参考电压通道；开启内部通道后按芯片手册等待稳定，并使用不少于 17.1 微秒的采样时间。
每隔 2 秒通过手册确认的板载串口输出温度传感器原始 ADC 值、VREFINT 原始 ADC 值，以及明确标注为“芯片结温估算（非环境温度）”的温度值。
不要把该估算值描述为精确环境温度；保留全部串口命令和 LED 功能。
请说明 ADC 通道、采样时间和公式来源的限制，再编译、烧录、验证并提交 Git。

可见成果：串口每 2 秒出现一组 ADC 原始数值与“芯片结温估算（非环境温度）”行；输入命令仍能控制 LED。

现在串口既是控制入口，也是观察窗口。检查日志格式是否稳定、命令是否只影响预期状态，以及 ADC 输出是否清楚标注为估算。

LAB 04 不增加新硬件，而是把手册确认的 LED、按键、定时器、蜂鸣器、串口和 ADC 组织成一个板载外设控制器。重点是状态如何变化，而不是堆叠更多外设。

本节重新定义按键职责：模式切换按键取代其在前面实验中的直接 LED 控制职责；周期切换按键保持仅在自动闪烁模式下生效。实现和验收均以本节状态表为准。

• 自动闪烁：定时器按当前周期翻转 LED0；
• 手动控制：仅由 led on 与 led off 改变 LED0，定时器不翻转 LED；
• 暂停：停止自动闪烁并保持 LED0 当前状态；串口状态输出与 ADC 采样继续运行；
• 状态指示：由手册确认可用的 LED 组合显示模式；
• 交互入口：由手册确认可用的按键切换模式或周期，串口执行命令；
• 状态反馈：模式改变时以手册允许的方式发出短提示，串口定期输出状态与 ADC 估算。

先确认 LAB 01 至 LAB 03 的提交均可运行，再发送下面提示词：

基于已完成的 LAB 01、LAB 02、LAB 03 工程，实现“板载外设控制器”。
不要新建工程，不增加 OLED、I2C 模块或外接传感器。
开始前先读取项目根目录/Doc 文件夹中与当前开发板匹配的手册，
逐项确认 LED、按键、蜂鸣器和板载串口的实际连接、有效电平与可用外设；
不要假定具体 MCU 引脚、串口编号或蜂鸣器通道，手册信息不足时先说明。
定义自动闪烁、手动控制、暂停三种明确状态，并写入状态表：自动闪烁时定时器按当前周期翻转 LED0；手动控制时仅由 led on 和 led off 改变 LED0；暂停时停止自动闪烁并保持 LED0 当前状态，串口与 ADC 仍继续工作。
手册确认的模式切换按键按 auto、manual、pause、auto 的顺序循环切换状态；周期切换按键只在自动闪烁状态下切换周期。模式改变时以手册允许的方式短提示一次。
串口命令至少保留 help、status、led on、led off、period 250、period 500、period 1000，
并新增 mode auto、mode manual、mode pause。led on 和 led off 仅在 manual 状态下执行；period 命令仅在 auto 状态下执行，其他状态返回简短提示而不改变状态。
每 2 秒通过手册确认的板载串口输出一次当前模式、LED 状态、周期和 ADC 学习性估算值。
请先给出手册依据的状态表和计划修改文件，再实现、编译、烧录、按验收步骤验证并提交 Git。

完成后依次验证：手册确认的模式切换按键能够连续切换三种模式；周期切换按键和 period 命令只在自动闪烁模式下改变周期；手动控制模式下 led on、led off 使 LED 保持固定状态；暂停模式保持 LED 当前状态；每次模式切换只产生一次短提示；串口 status 与 LED 现状一致；ADC 行仍按两秒周期输出。

可见成果：学生不只看到单个 LED 或一条串口数字，而是能同时观察输入、状态、定时输出、声音反馈和串口控制如何协作。

提交完成后再进入 RTOS：此时已经有多个相互协作的事件处理与周期性工作，学习任务调度才有明确的对照对象。

当前学习的是 STM32 的 HAL 库。掌握基础外设驱动后，再开始接触 RTOS，能更容易理解任务、调度和多任务协作。

复杂项目通常需要同时处理多个任务。RTOS（实时操作系统）可以帮助程序组织并调度这些任务，使多任务协作更清晰。

STM32 上可以优先考虑 RT-Thread Nano 或 Zephyr RTOS：

• RT-Thread Nano：内存占用较少，但功能相对简洁，适合内存较小的单片机。
• Zephyr RTOS：功能更丰富，但内存占用较大，适合高性能、大内存的单片机。

在 STM32F103ZET6 上，仅将 Zephyr 和 shell 装入单片机，就会占用约 90% 的内存。因此，内存较小的单片机可先使用 RT-Thread Nano。

先下载 RT-Thread Nano 模板工程，再解压并把 RT-Thread-nano 文件夹放到：

D:\Projects\STM32_Learn\RT-Thread-nano

之后可以使用 RT-Thread Nano，实现前面 STM32F103 已完成的相同功能。

安装并登录 EasyScholar 后，在支持的论文检索网站打开论文页面，即可查看该论文来源期刊的分区、影响因子等可用信息。

这些指标适合作为选刊和阅读时的辅助参考，不宜只凭单一标签对期刊作出结论。

安装前请在浏览器商店核对发布者、权限和隐私说明；扩展需要在论文检索页面运行才能显示相关信息。

连接校园网并完成登录后，可从学校图书馆或学术资源平台检索英文论文。可直接输入完整论文题名，检索结果通常更准确。

例如，可以搜索：

High-temperature determination of ammonia by tunable diode laser absorption spectroscopy

可访问的全文范围取决于校园网身份、图书馆订阅和资源平台授权。

在检索结果中优先查找 OA 资源。若具备开放获取或订阅权限，点击后可直接下载；也可打开“双语阅读”页面，再点击下载图标保存全文。

如果既没有 OA 资源，也无法直接获取全文，可选择“文献传递”，按页面提示填写邮箱，等待图书馆工作人员反馈。

请遵守学校图书馆的服务规则、数据库授权条款和论文版权要求，仅将获得的文献用于合法的学习与研究用途。

Python 在 STM32 开发中常用于串口调试、数据处理和自动化脚本。本文使用 uv 管理 Python 版本、项目环境和第三方包，命令均在 Windows PowerShell 中执行。

uv 可以按项目需要下载 Python。先安装 uv：

powershell -ExecutionPolicy ByPass -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex"

安装完成后，重新打开终端，查看版本：

uv --version

显示版本号后，就可以创建项目。日常操作围绕四条命令展开：uv init 创建项目，uv add 添加依赖，uv run 运行程序，uv sync 安装项目记录的依赖。

一个项目选定一个 Python 版本。本文示例使用 Python 3.13；接手已有项目时，沿用项目记录的版本。查看可用版本并安装：

uv python list
uv python install 3.13

第二条命令安装 3.13 系列的可用版本。创建项目时也可以直接用 uv init --python 3.13 指定版本，uv 会在需要时自动下载。

项目中的 .python-version 记录本地运行使用的 Python 版本，pyproject.toml 中的 requires-python 声明项目支持的版本范围。例如 >=3.13 表示需要 Python 3.13 或更高版本。这两个文件和代码一起保存。

需要查看 uv 管理的 Python 安装位置时，执行：

uv python dir

uv 管理 Python 的官方说明 ↗

虚拟环境是一套独立的 Python 运行环境，通常放在项目目录下的 .venv 文件夹中。它包含 Python 解释器的副本或链接，以及独立的第三方包目录。每个项目使用自己的环境，就能分别维护各自的依赖版本。

例如两个串口工具需要不同版本的 pyserial，它们各自在自己的 .venv 中安装，互不影响。uv 的项目命令会自动创建和使用这个环境。

一个 uv 项目中，几个文件的分工是：

• .python-version：项目本地运行使用的 Python 版本；
• pyproject.toml：项目信息、支持的 Python 版本范围和直接依赖；
• uv.lock：解析后的直接依赖与间接依赖版本，用于在其他电脑上恢复依赖；
• .venv/：实际运行环境，由 uv 根据项目记录创建。

使用 uv run 时，可以直接在项目环境中运行程序，无需先执行激活脚本。

在准备存放代码的目录中，创建一个串口工具项目：

uv init stm32-tools --no-package --python 3.13
cd stm32-tools
uv add pyserial

uv init 生成项目配置，--no-package 采用直接运行脚本的项目结构。uv add pyserial 将串口库写入 pyproject.toml，更新 uv.lock，并把它安装到项目的 .venv 中。

在项目根目录新建 main.py（若已有则替换示例内容），写入：

from serial.tools import list_ports

for port in list_ports.comports():
    print(port.device, port.description)

运行这个脚本：

uv run main.py

程序会列出当前电脑识别到的串口及设备描述；没有串口设备时，输出为空。以后运行项目脚本都可以使用 uv run 文件名.py，uv 会选择项目的 Python 并同步所需依赖。

开发中添加、移除依赖时，分别使用 uv add 包名 和 uv remove 包名。定向升级某个包并安装更新后的依赖：

uv lock --upgrade-package pyserial
uv sync

在 VS Code 中打开项目后，执行 Python: Select Interpreter，选择 .venv\Scripts\python.exe，编辑器的补全、运行与调试就会使用项目环境。

换电脑或交给同事：把源代码、pyproject.toml、uv.lock 和 .python-version 一起提交到 Git。.venv/ 加入 .gitignore，由各自电脑重新创建。

拿到代码后，进入项目目录执行：

uv sync --locked
uv run main.py

uv sync --locked 按已提交的锁文件安装依赖；如果项目声明与锁文件不一致，它会提示更新锁文件。需要重建项目环境时，删除项目里的 .venv 后，再执行这条命令。

已有 requirements.txt 的工程：继续按工程的依赖清单安装。在项目目录中创建环境并运行：

uv venv --python 3.13
uv pip install -r requirements.txt
.venv\Scripts\python.exe main.py

这里的 Python 版本按该工程要求填写。uv pip 可以自动找到当前目录的 .venv，无需先激活。它用于安装清单中的包，项目的依赖清单仍由原工程维护。

使用 Python 命令行工具：偶尔运行格式化工具，可以直接使用 uvx；经常在终端使用的工具，可以通过 uv tool install 安装到独立环境：

uvx ruff check .
uv tool install ruff

项目团队需要统一工具版本时，把工具作为开发依赖保存：

uv add --dev ruff
uv run ruff check .